Подскажите правильно ли разведена силовая часть и антена

Для антены использовал хромированный разъём - впаиваю насквозь через плату (два отверстия по 0.8 посередине).
Так вот зверски прыгает сигнал по CSQ. В 1 минуту -12, через минуту 20. Нахожусь в здании из альминского блока стены 50-60см, мобила ловит у всех по 5 из 5. Думаю все дело в том что пятак антены окружён землёй. Какие вообще есть рекомендации по разводке антены?

Ага, а цепей согласования решили не ставить? в datasheet_е они нарисовны и дока отдельная была как эти цепи правильно разводить. Чего же хотите, прыгать будет.
Еще, ...у SIM900D эти цепи внутри модуля установлены. Такая разводка "земли" вообще никуда не годиься.

Помнится давно я уже спрашивал о схеме согласования ещё на 300d, сказали что если длинна дорожек небольшая , то согласования можно и не ставить. Надо попробовать на следующей печатке. Вообще пиктеил думаю на "дно" паять.

А в чём собственно ошибка с землёй?Близко к выводу антены?

Дайте больше информации что за антенна, далеко ли, как подключена, если кабель то какой, какая длина.
"Замля" в этом месте важна, поскольку это часть линии согласования, а также если антенна близко расположена эта земля будет частью антенны.

У меня вот так разведено, паяю провод с разъемом. Не сказать чтоб сильно дергается, но тоже немного плавает.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Плавать имеет право. Одна градация CSQ - 2 дБ, а, скажем, проезжающий поблизости грузовик может повлиять децибел на 10.
Если длина дорожки до антенного разъёма пренебрежимо мала по сравнению с длиной волны (несколько процентов, на 1800 МГц это порядка сантиметра), согласованием можно особо не заморачиваться, сделав её достаточно широкой - около 1 мм, для минимизации индуктивности, и окружив земляным полигоном. Хотя это в общем-то "колхоз". Если длиннее - рассчитывать 50-Омную линию.
Оплётку кабеля желательно разделить пополам и припаивать к земле по обе стороны от центральной жилы.
Есть ещё одно извращение - компенсация реактивности PCB строго определённой длиной кабеля от платы к разъёму, но лучше до этого не доходить. Чтобы дотянуть пару десятых дБ мощности и тем самым удовлетворить сертификаторов - сгодится, но в принципе самообман.

антены использую такие
http://kosmodrom.com.ua/table.php?name=antgsm&page=0 вот тут GSM ANT GSM antenna (sticking, FME, 3m cable), GSM ANT GSM-ANT-2 - показывает CSQ от 17 до 25 - когда звоню уменьшается, после звонка увеличивается. Разъём хромированный SMA, монтаж на корпус, впаиваю прямо на плату без кабеля. Прыгать перестало - было плохо зажато земляное кольцо разъёма.

"Замля" в этом месте важна

Это понятно , но хитрые разрабы поставили вывод антены в таком месте, что "нерядом" с землёй пятак просто не поставишь.

Завтра впаяю пиктеил на сам модуль проведу испытание.

Этот момент одно время и меня испугал. Особенно чётко проявляется у "Лайфа", там децибел на 20 может завалиться. Дело, похоже, в том, что в дежурном режиме мобила слушает BCCH, на котором мощность БС фиксирована на максимуме, а после установки соединения, уже на разговорных каналах, БС мощность снижает до уровня, обеспечивающего приемлемое качество связи (критерий приемлемости зависит, кроме прочего, от "расцветки штанов" абонента, т.е. его приоритета, но этот вопрос со стороны операторов обычно табуирован).
Бывали случаи, в каком-то смысле обратные - например, местный Билайн заставлял мобилы развивать полную мощность независимо от условий связи - типа база в 50 метрах и CSQ=31, а модуль лупит все 2 Вт; пофиксили или нет - пока не выяснил.

Народ поделитесь наблюдениями о приёме сигнала в разных помещениях - подвал , квартира !!!. Не имею возможности проверить окромя как на столе. А помещение, в котором нахожусь напоминает бункер - бывший плавательный бассеин ))) использую МТС - вышка на соседнем здании уровень выше 23 не поднимается.

Ещё - а где можно найти методику расчёта схемы согласования? - в Sim900 HD только схема, без ориентировочных номиналов и методики подбора.

Опытным путём было выяснено , что вышка оператора не даёт нормального уровня сигнала. Взял GSM шлюз ECCOM ( дома показывает 100из100) - он тоже опказывает 2/3 от уровня. И это вне помещения. Почему тогда мобилы показывают 5 из 5 ?

Они себе показывают показывают... а как только начинаешь звонить - палочки резко падают до реального уровня. Современные тенденции - на тебе пять палочек, но за базар мы не отвечаем

Удивляет что в 50метрах от вышки такой слабый сигнал!!!

В радиотракте не силен но думаю на таком расстоянии вполне могут перегружаться входные каскады трансивера

нечему там перегружаться, антенна скорее всего несогласована, + проблемы с разводкой земли, + шумы по питанию, + наводки.

Антена подключается напрямую к выводу RF_ANT (растояние около 1 см), разъём впаивается прямо в плату, в чём собственно могут заключатся проблемы с разводкой земли в даташите не сказано, на форуме ничего внятного не нашёл (да собственно основное - все земли всходятся в одну точку или к большому земляному полигону -выполнено), с батарейкой тажа история, вот наводки ощутимы - но я подключал и выносную антену. Промышленный модем показал теже 2\3 от максимального.

Надо видеть разводку, расположение антенны, чтобы дать оценку, иначе догадки, непонятки. Антенны не идеальны, не читые 50 ом, поэтому и согласуют их.
...все земли сходятся в одну точку или к большому земляному полигону ... и неправильно это. Земли разные, поэтому нужно понимать как их объединять.

Проверил на 3х операторах ( life,mts,киевстар). В итоге на life в диапазоне +CBAND: EGSM_MODE,ALL_BAND встало на 900Мгц
+CENG:0,"0110,63,99,255,06,26,1c3b,00,05,eeb1,255". Уровень сигнала 31.
Оказалось антена то четвертьволновая на 900.
вот такая
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Поставил 900/1800 вот такую
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
перешёл на МТС +CBAND: DCS_MODE,ALL_BAND - 1800Мгц
+CENG:0,"0833,37,99,255,01,32,2eec,08,00,61b3,255"
уровень сигнала 21-23.

Вот разводка:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Питание подаётся на два полигона внизу

Подскажите куда копать в разводке...

Так разводить как у вас этот модем нельзя. Посмотрите рекомендации. Помотрите другие примеры.
У вас вообще нет полигонов земли, и отчего "волна будет отталкиваться" при излучении?
А контурные земляные экраны, защищающие от наводок? А питание?

Простите мне мою безграмотность, поясните пожалуйста примером, что Вы называете контурными земляными экранами, защищающими от наводок?

Весь блок будет заключён в алюминиевый корпус, - антенный разъём вкручивается в корпус-запаивается-закрывается. Таким образом плата экранирована от антены 4мм слоем заземлённого металла.Вот думаю ещё весь 2слой отвести под землю.
Вопрос в том надо ли все выводы sim900 соединять с этим слоем или только силовые рядом с антеной ипитанием итд?

А в чём фишка с питанием? Длинные дороги? Осцилом наводок тоже нет, есть мкВольтовые всплески (10-20 мкВ), но они лезут даже когда модуль ничего не передаёт .

С уровнем сигнала так и не решилось . Может ли сам оператор резать его? Потому как жилой район и 3 вышки ( Life,МТС и билайн на одном здании) -может их ГИЕ напрягает ? Потому как непонятно - на 900 сигнал даже не проседает 31-30-31-30. А на 1800 - 2/3 - не больше.

Следуя советам и покурив мануал AN_SIM900-TE PCB Layout & Schematic for Reference_V1.01 решил переразвести плату.
Отвёл целый слой под "землю" и закрыл землёй рабочий слой где только смог.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Есть несколько вопросов по антенному выходу:

1) Стоит ли всётаки ставить цепь согласования , если нигде нет мануалов по её расчёту? В мануалах на Sim900 нет и упоминания на примерные номиналы С101, С102, R101, R102. Т.е. без КСВ метра никак?
2) Может ли пятак под впайку антены давать снижение сигнала?
3) Сильно ли НЕэкранирование "низа" модуля влияет на уровень сигнала?

попробуй расчитать дорожку в программе AVR TXLine. Она простая и как раз для микрополосковых линий.
Теоретически, чтобы не было рассогласования и лишнего фазового сдвига, между выводами модуля и разъема на плате под антенну
должен быть фазовый сдвиг 2*pi

>>>1) Стоит ли всётаки ставить цепь согласования , если нигде нет мануалов по её расчёту? В мануалах на Sim900 нет и упоминания на примерные номиналы С101, С102, R101, R102. Т.е. без КСВ метра никак?

Нет, потому что они и не нужны - при применении антенны 50 ом и расстоянии до разъема 1-2 см ничего там не нужно.
На SIM900TE они предусмотрены по одной причине (кстати это есть в описании) - возможна установка дополнительного разъема для подключения приборов. По умолчанию на SIM900TE стоит ПЕРЕМЫЧКА - R 0ohm

Дословно из апнотеса:

Because the module is working under 50ohm system in RF part, so,to get the best RF performance, the SMT module’s load impedance should be tuned to 50ohm. But in fact most of the antenna’s port impedance is not a purely 50ohm, so, to meet the 50ohm requirement, an additional antenna matching circuit should be added. Furthermore, to facilitate the antenna debugging and certification testing of RF performance, we suggested the customer add a RF test connector in series between the module’s RF port and the antenna matching circuit. The recommended antenna matching circuit is shown as below......

Это неверно, читайте теорию снова.

Открыл посмотрел, очень сложно привязать к конкретной дорожке на плате.





Усё понятно. А насколько сильно отличаются RF части Sim300 и sim900? Потому как на sim300 ( осталось с прошлых времён) показывает стабильно больше на 6-8 единиц, при "похожей" разводке.

Конечно отличаются - чипсеты то разные.

У SIM300D чуствительность приемника -106dBm
У SIM900 чуствительность приемника -109dBm

Есть протоколы испытаний которые делались при сертификации.

На EVB китах при одной и той же антенне у меня CSQ разница в 2-3 еденицы в пользу SIM900 (сравнительно с sim300D).

Ширина дорожки определяется эффективной диэлектирической проницаемостью материала, его толщиной и требуемым волновым сопротивлением. На практике для фольгированного стеклотекстолита толщиной 1.6 mm 50-омная дорожка имеет ширину 2.9 mm, для толщины 1-mm - ширина 1.7 mm. Для расчетов удобно пользоваться калькулятором из RFSIM99. Дорожку желательно делать правильно - снизу "земля", по обе стороны - "земля", причем с достаточным количеством переходных отверстий. Впрочем, для пары сантиметров некритично.



Однако ответ на CSQ привязан к величине сигнала на входе приемника (для 300 и 900 разница там в 1 dBm). Причем здесь чипсет и его чувствительность ?

Что еще более странно - один дискрет CSQ соответствует 2 dBm. Значит, кто-то из модулей врет.

>>>Однако ответ на CSQ привязан к величине сигнала на входе приемника (для 300 и 900 разница там в 1 dBm). Причем здесь чипсет и его чувствительность ?

Так а простите где приемник ???? Внутри чипсета. В SIM900 чипсет + память + RF усилитель мощности.

В SIM300D радиотракт был отдельно - HD155166B + PF08155

Да и CSQ это так - лаптем мерить - оценочный уровень сигнала который меняется.
Для точных измерений однако прибор нужен.

Я имел в виду - на антенном входе. Ну, разработчики имеют право считать в любой точке, тем более что это никак не оговорено в документации. Но как-то нелогично. Опять же - "протокол испытаний". Испытывалось ведь, как я понимаю, с нормированным уровнем на входе _модуля_ ?

У меня сдела вот так.

Имхо лучше сразу все согласовать на 50 ом и соответственно с подложкой снизу

для расчета линии поищите APPCAD или аналогичные

Да, к сожалению тут Вы правы - где они берут значение CSQ мы не знаем.
По испытаниям могу посмотреть завтра, но по логике должно быть так как Вы сказали.

ооо.. спс за наглядную илюстрацию.
А как вы впаиваете разъём?

Я вот не уверен, что пересечение RF тракта плоскостью платы допустимо ( у меня так)...Все почемуто впаивают внакладку планарным монтажом.

Много слышал о переходных отверстиях в земляном контуре вокруг RF части - из чего расчитывать их диаметр и кол-во не подскажете?

Сколько смотрел примеров реализации у всех всё по разному - у когото толстая "дорога", у кого тонкая, у кого в земле , у кого подальше от земли...

RF вообще лучше ничем не пересекать.

переходные отверстия,насколько я в теме, смысл в их наличии - создание замкнутого контура по возможности между слиями.
размерность и количество это уже технологические возможности.

линию надо расчитывать исходя из материала обычно FR4 , толщины, ширины жилы

APPCAD в помощь

в чем неверно? разве с волной что-то случится, проиди она еще парочку своих длин по равномерному волноводу? (отражения волны от соединения разъема с платой не считаются)

Повторяю, читайте теорию. Ваш "волновод" в вакууме или в стеклотекстолите? (типа FR-4). Тогда где коэффициент укорочения длины?
Что это такое ...равномерный волновод? В согласованной линии передачи ( на рисунке выше это микрострип ), разъем можно ставить в любом месте, не учитывая длину воны,
поскольку линия согласована, ксв близок к 1. При плохом согласовании и плохом ксв, кратность длине волны, даст преимущества, но только для 900 или 1800 Мгц, что плохо.
По поводу стеклотекстолита FR-4, нормируется затухание многими производителями до 400Мгц, есть до 1Ггц но это редкость. По этому разъем желательно ставить как можно ближе к модулю, чтобы иметь меньше потерь.

А можно ли его впаивать сквозь текстолит ? Или лучше пайка на площадки?

Разница не очень существенна, ~0,2...0,3dB - выигрывает горизонтальная пайка на площадку. Поскольку нет Г-образного перехода.
Если впаивать сквозь текстолит, выигрыш только в жесткости, прочности запайки разъема не более.

Берем каталог Johnson-Emerson и сравниваем два SMA - прямой и угловой. Для частоты 2GHz разница в потерях - 0.006dB (макс. VSWR соответственно 1.19/1.21).
Из практики: до трех гиг разницы никакой, даже на китайских копеечных разъемах.

У меня немного другой опыт с "копеечными китайскими" разъемами. Правда речь о кабельных SMA и N-Type. Делал недавно тестовые кабели для сервис-монитора (RG-142 + разъемы под обжим). Китайские разъемы я "видел" ну очень хорошо на гиге (отражения от них). Amphenol достал из загашника - сразу стало красиво...

То, что предлагают бурые медведи/платаны к разъемам, естественно, вообще не относится.

Что же тогда предлагаете Вы? В сторону каких разъёмов глядеть?

1 согласовать все под 50 ом и правильно развести

2 ставить обычные sma или что там у вас

3 если есть сомнения в качастве разъема - потрести продавца, запросить характеристики/провести тестирование в лаборатории




позвольте поинтересоваться

китайский копеечный это сколько в уе ?

можно ссылку ?

Много экспериментировал с антеннами для СИМ300Д.
Что получилось:
1. Дорожку антенны под модулем проводить нельзя.
2. Показания CSQ - это только прием. К передаче отношение только косвенное.
Были варианты разводки, когда показания CSQ <rssi> отличные а <ber> не равен 0. Связи почти нет. Даже СМС не уходят.
Режешь дорожку, подключаешь антенну напрямую - все работает.
3. Самый простой способ, оказался и самым эффективным - дорожка от антенного выхода СИМ300Д длинной 5мм
идет на винтовой клеммник 3.5. На второй конец земля.
Емкость монтажа сделали минимальной - убрали кусок земли над дорожкой на второй стороне платы.
Где сигнал мощный, ставили кусок провода 1/4 на 900МГц.
Где слабый - провод антенны 900/1800 прямо к клеммнику.

Так нужен под RF-дорожкой (пусть и 5мм) земляной полигон на другой стороне текстолита или не нужен?
Спасибо.

Нужен, также как RF коаксиальному кабелю экранирующяя оплетка. Как вы себе представляете линию передачи без второго проводника?
Где его брать по вашему, если не будет земляного полигона?

Кусок дорожки может выступить в качестве начала антенны - тогда полигон не нужен.
Противоречие проверяется только экспериментально.

Антенна на конце 3-метрового коаксиала.
Aner, я вел речь про дополнительный земляной полигон на другом слое ПП, под местом пайки центральной жилы и оплетки коаксиала.
Где-то писали, что он нужен для "отталкивания"... Или он не нужен?

Нарисуйте как вы это представляете графически, конкретно. Тогда что-то можно сказать. Понимайте такую ситуацию, что линия передачи на ее концах должна быть согласована на 50ом ( волновое сопротивление ) любой перход со стрип линии на коаксиал желательно делать без потерь. Земляной полигон на другом слое ПП обеспечит плавный, согласованный переход от стрип линии в кабель. Отсутствие полигона может давать рассогласование, пусть даже и небольшое. Если есть возможность померить анализатором спектра ( еще лучше векторным анализатором) на пустой ПП это место, это даст вам ответ и снимит много вопросов.

Допустим так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На краю платы площадки для подпаивания коаксиала.
1. В данном случае под ними (на другом слое) нужен земляной полигон?
2. Если да, то каких размеров?
Спасибо.

1. пример разводки RF для соединения модуля и торцевого разъема Amphenol 132255.
земляной полигон полностью перекрывает линию (и разъем) с низу.
если нужно обеспечить подключение коаксиала, то RF линию не доводите до
края пп и вскрываете маску для пайки центрального контакта, для пайки экрана
нужен еще один контакт, который будет находиться скрая пп, там где сейчас разъем.
"расщеплять" экран не нужно, это же не любительский 27МГц.
2. CSQ мало говорит о качестве антенны, современные модули имеют высокое
чутье и будут ловить даже сквозь оплетку кабелей, присутствующих на рынке.
повышая чувствительность модуля производители не могут повышать вых. мощность
модулей, поэтому, находясь за городом (из личного опыта) вы можете ловить сигнал
станции, при этом не имея возможности выйти на связь.
3. для проверки антенны используйте векторный анализатор: надо вместо модуля впаять
кабель для подключения к анализатору, при этом не забудьте полностью собрать корпус
устройства и симмитировать место установки устройства.
всем респект!