【導讀】使用了預先認證過的射頻模塊，自己的物聯網設備就一定能通過EMI和RF一致性測試？最近據一家中國測試公司透露，他們測試過的產品中90%都沒有通過第一次測試。不要因為你在設計無線連接時使用了預先認證過的射頻模塊，就想當然的覺得自己的物聯網設備就一定能通過EMI和RF一致性測試。
根據IEEE規定，一個物聯網設備的基本定義可歸納為任何被分配了IP地址、并且能夠通過網絡傳送數據的物體。因此物聯網設備可以是任何東西。事實上，物聯網設備范圍非常廣泛，從低成本的消費類小物件（比如具有藍牙功能的5美元鑰匙尋找器），到用于醫療、制造、交通運輸和公用事業的非常先進的復雜傳感器網絡。大多數（并不是所有的）物聯網產品都有某種無線功能，對許多設計師來說，RF元件可能是個絆腳石，一些工程師也不把無線和EMI測試當回事。
因此對物聯網以及對物聯網設計師來說意味著什么尚沒有確切的定義。即使IEEE在上面提到的白皮書中也表示定義“很模糊”。開發藍牙遙控鑰匙的工程師與設計工業級傳感器或救生醫療設備的工程師面臨的挑戰是完全不同的。同樣，他們還面臨著完全不同的測試與測量挑戰。
在物聯網領域中我們經常聽到的一個問題是射頻測試是否有必要做。對于許多低端項目而言，測試經常被認為是低優先級的，因為設計師采用了預先經過認證的無線模塊，并且交貨期緊，需要滿足很短的上市時間要求。能夠完成測試任務的測試設備成本也是一個重要因素。新創企業或小微企業一般也沒有財力去購買矢量信號分析儀或頻譜分析儀。
另外一個障礙是缺少專業知識去做射頻測試，從而催生出一些有趣的變通方法。
我最近碰到一個開發團隊，他們要在航空粉塵計數器中集成WLAN功能。他們選用了一種經過預先認證的WLAN模塊，整個項目看起來幾乎就是一個軟件項目。當軟件快要完成時，他們所做的測試就是看看計數器與從店里買來的Wi-Fi路由器在不同距離時的Wi-Fi速度。也許用這種方式能夠了解到某些性能，但與真正的表征和優化有著很大的差距。
如上例所述的那樣，你可以將無線模塊集成進新的或現有的設計中來實現還過得去的功能。對于廉價的消費級產品來說，這種方法是行得通的——如果你缺乏射頻專業知識和測試設備的話這種方法更是合適了。這種方法假設所有事情都按預設的進行，與供應商的聲明并無二致。
在實際的電子工程領域中事情都是這樣演進的嗎？
這種隨意性的測試方法并不適合工業級或醫療設備，特別是涉及關鍵任務/生命或者需要安裝在遠程或難以接觸的地方的設備。在這種情況下必須做徹底全面的測試。
在測試和提高可靠性與性能之間有很強的關系，即使是使用預先認證過的元件也是這樣，因為在這些元件集成進最終產品之后其射頻環境會有很大的變化。使用預先認證的模塊加上定制天線可能無法提供最佳的功率傳送，不過使用矢量網絡分析儀優化后會有明顯改進。測量和優化直流電源效率對可穿戴設備和其它電池供電設備來說是關鍵。
測試還有助于你深入發現問題，并讓基本功能正常工作。最近我遇到的一家公司遇到了藍牙配對問題，嘗試了好幾種價值不菲的測試設備去測試收發器。最后在一位朋友的提醒下使用一款USB頻譜分析儀捕捉到了空中數據。借助分析軟件解調空中傳送的這些數據包，他們很快找到了問題的根源。
使用預先認證的射頻模塊，并不會免除對電磁干擾/電磁兼容標準的一致性測試要求。許多物聯網設計團隊認為EMI測試只是一種形式。遺憾的是，這種假設基本不成立：EMI測試費用和重復的電路板返工會使成本快速上升。
最近據一家中國測試公司透露，他們測試過的產品中90%都沒有通過第一次測試。鑒于EMI的一致性測試費用從5000到50000美元不等，因此建議預先做一致性測試是絕對合理的。
圖：在將產品帶到測試實驗室之前，預先做一致性電磁干擾測試可以節省時間和金錢，還能解決棘手的問題。
物聯網設備的興起正在改變射頻測試格局。測試通常要么執行的很快，要么就通不過。遺憾的是，那些沒通過的產品可能很難最終滿足標準要求。對于測試與測量行業的人來說，他們認為需要集中于提供功能更強、成本更低的儀器，并且能夠處理諸如評估無線模塊、基本調試、性能優化和電磁干擾預先一致性測試等項目。他們還需要繼續提高可用性，使得即便是射頻新手也能獲得有價值的信息。EMI預先一致性測試和RF標準一致性測試需要實現自動化，并做到有矩可循。
本文轉載自《電子技術設計》。
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