本文围绕 1~30MHz 频段电磁环境及三款不同版本 GPS 板卡展开测试与分析。首先呈现了该频段正常及存在干扰时的电磁环境频谱信息,并提及使用 BB60C 作为专业测试设备。
三款 GPS 板卡在版本、生产年代、批次及馈电测试方式上存在差异,板卡 1 和 3 通过电压源供电,板卡 2 用电池供电。其中,板卡 1 质量、排版、做工俱佳,性价比高,电磁环境测试成绩最优;板卡 2 与板卡 1 相比,方案改动大,器件成本高,排版潦草,其晶振放置在电路板边缘,易成干扰源,DCDC 电压转换情况有特写展示;板卡 3 呈现 GNSS 模块小型化趋势,排版随意,与板卡 2 均以 STM32F405 芯片为核心,晶振布局缺乏规整性。
此外,还展示了 1MHz~1000MHz 不同频段的杂散频谱(左侧为环境测试,右侧为电源杂散)以及 GPS 干扰频谱测试(左侧为设备关电频谱,右侧为设备上电频谱),呈现了设备在不同状态下的频谱特征
01、1~30MHz 频段正常电磁环境频谱信息
02、存在干扰时,1~30MHz 电磁环境频谱信息
03、专业测试设备:BB60C(频谱测量应用)
04、GPS 板卡设备测试环境搭建与验证流程
展示的三个板卡在版本、生产年代及批次上均不相同,馈电测试方式亦有区别:板卡 1 和板卡 3 通过电压源供电测试,板卡 2 则使用电池供电测试。
05、GPS板卡一(版本1)
从细节到整体,此版本的质量把控、排版设计及做工工艺均属上乘,高级质感扑面而来,性价比优势显著;经检验,其电磁环境测试成绩在对比中位列最优,进一步印证了产品硬实力
06、GPS板卡一(电源和晶振布局特写)
07、GPS板卡二(版本2)
此版本与第一版相比,方案改动痕迹明显。不仅器件成本更高,排版布局也尽显落差 —— 从过往的精致设计沦为如今的潦草风格;甚至能从电路板的呈现中,间接感受到研发人员的变动与设计功底的差异。
08、芯片(STM32F405)特写
众多公众号都曾发布过相关避坑指南,其中明确提到:晶振应避免放置在电路板边缘,并详细解释了背后原因。核心为处理不好极为造成干扰源。如问所述。
09、电源特写(版本2)
白色箭头为DCDC电压转换?
10、GPS板卡三(版本3)
一眼便能看出 GNSS 模块 “由大变小” 的趋势,且电路板排版布局的随意性逐渐凸显;这背后不只是器件的简单替换,更清晰透露出设计的迭代轨迹与研发团队的人员变动。
11、芯片(STM32F405)特写
版本 3 与版本 2 在核心设计上一致,均以 STM32F405 芯片为核心,但二者的晶振布局设计均较为随意,缺乏规整性。
12、杂散频谱1MHz~30MHz
左边为环境测试、右边为电源杂散;
13、杂散频谱30MHz~100MHz
左边为环境测试、右边为电源杂散;
14、杂散频谱100MHz~200MHz
左边为环境测试、右边为电源杂散;
15、杂散频谱200MHz~400MHz
左边为环境测试、右边为电源杂散;
16、杂散频谱400MHz~1000MHz
左边为环境测试、右边为电源杂散;
17、GPS干扰频谱测试1MHz~30MHz
设备关电频谱、设备上电频谱。
18、GPS干扰频谱测试30MHz~100MHz
设备关电频谱、设备上电频谱。
19、GPS干扰频谱测试100MHz~200MHz
设备关电频谱、设备上电频谱。
20、GPS干扰频谱测试200MHz~400MHz
设备关电频谱、设备上电频谱。
21、GPS干扰频谱测试400MHz~1000MHz
设备关电频谱、设备上电频谱。
- 当你在调试电子设备时,是否也遇到过因晶振布局不当等细节问题导致的干扰难题,最后是如何排查解决的呢?对比这三款 GPS 板卡的设计与测试表现,你认为在硬件研发中,精致的排版布局与核心性能之间应该如何平衡?
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