Hat von euch schon mal jemand Erfahrungen mit dem RFM95PW Loramodul von HopeRF gesammelt? Wir stehen momentan vor einem eigenartigen Problem, dass sich das Funkmodul teilweise beim Senden mit eingen Antennen aufhängt heiß wird, aber keine Daten mehr sendet. Wir haben daraufhin den Ausgang mit dem HackRF untersucht und festgestellt, dass in diesem Fall, das Modul ständig ein Signal mit korrekter Leistung und korrekter Bandbreit aussendet, allerdings kann der Empfänder das Signal nicht dekodieren und das Modul hört auch nicht mehr auf zu senden. Das RFM95PW steuern wir in dieser Schaltung mit einem LPC11U24 an, da in so einem Fall der Debugger keine Verbindung zum Prozessor mehr hat wäre es naheliegend, dass dieser Unsinn macht, allerdings müsste dieser um das Funkmodul zum senden zu bringen, das richtige SPI Protokoll weiterhin verwenden um den Fifo des Funkmoduls zu füllen. Laut VNA haben die problematischen Antennen ein VSWR von 2.2 Die Anbindung zur Antenne erfolgt über eine Grounded Coplanar Waveguide mit 50 Ohm über 3cm zu einem SMA Connector und dann über ein 5cm SMA Kabel zur Antenne. Wir verwenden eine identische Schaltung mit einem RFM95 ohne die oben genannten Probleme. Hat irgendwer von euch eine Ahnung bzw Idee was es hier auf sich haben könnte? Ps in den Errata Sheets des SX1278 und LPC11U24 ist nichts über ein derartiges Verhalten zu finden.
Peter K. schrieb: > Hat irgendwer von euch eine Ahnung bzw Idee was es hier auf sich haben > könnte? Erst mal Schaltung und Aufbau zeigen. Aus Erfahrung aus vielen Problem-Nennungen sage ich dass die Funkmodule an einer schlechten Versorgung und/oder schlechter Versorgungs-Pufferung leiden, damit auch mal den Mikrocontroller mit in den Abgrund ziehen.
Beo Bachta schrieb: > an einer schlechten Versorgung und/oder schlechter > Versorgungs-Pufferung leiden, Bei einer Stromaufnahme von 650mA beim Senden darf man da schon mal ein bisschen "aufpassen" bei Schaltungsdesign und Dimensionierung der Versorgung.
In der derzeitigen Variante verwenden wir den externen Spannungsregler von den 5V auf die 3.3V des Controllers. Jeder VCC Pin am LPC ist mit 10nF und 100nF gepuffert die 10nF direkt am Pin und die 100nF direkt dahinter, dann das Via. Die 3.3V und GND sind jeweils auf einer eigenen Plane im 2 und 3ten Layer. Die freien Fläche auf Layer 1 und 4 sind mit GND gefüllt und soweit wie möglich mit Stiching Vias auf die GND Plane durchkontaktiert. Die 3.3V Plane wird von 8 Vias nach dem Spannungsregler gespeist und ist nur im Bereich der LPC Schaltung durchgezogen. In anderen Regionen werden auch Signale auf diesem Layer geführt. GND ist komplett durchgezogen. Den Pi Filter vor den 5V zum Lora haben wir auch mal überbrückt mit dem selben Ergebnis. Die Kondensatoren am Lora sind SMD Tantal Polymerkondensatoren. Das gesamte Layout kann ich leider derzeit nicht senden.
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Hallo, ich kann nur vermuten, daß zu viel reflektierte Leistung das Modul in einen nicht vorgesehenen Zustand bringt und wie bereits genannnt trotz vorhandener Abblockkondensatoren die Wirkung der Abblockung nicht ausreichend ist. Im ungünstigen Fall kann ein Schaltungsteil die Ausdehnung eines Bruchteils der Wellenlänge haben, so daß sich dort eine unerwünschte Spannung einstellt. MfG
Peter K. schrieb: > In der derzeitigen Variante verwenden wir den externen Spannungsregler > von den 5V auf die 3.3V des Controllers. Womit sagst du dem Modul dass es seine interne 3.3V-Stabilisierung ausschalten soll damit es von aussen versorgt werden kann? (ich sehe da den 3V3 Regler der auf 3V3_Out führt .... also wirkt hier ein Ausgang auf einen Ausgang ...) Woher kommen denn die 0.7 Ampere für das Modul? Ich sehe auf der Versorgungsseite zu wenig Pufferung. Für 0.7 Ampere Spitzenlast braucht es vermutlich 220uF bis 470uF (vor dem Spannungsregler).
Beo Bachta schrieb: > Womit sagst du dem Modul dass es seine interne 3.3V-Stabilisierung > ausschalten soll damit es von aussen versorgt werden kann? Zwischen den 3.3V des Moduls und dem externen Spannungsregler ist ein Widerstand als Drahtbrücke geschalten. Mit dem Wert dnp. Dieser ist natürlich nicht bestückt und nur für die Option, dass man den µC von den internen 3.3 des HopeRF versorgen möchte. Beo Bachta schrieb: > Woher kommen denn die 0.7 Ampere für das Modul? Die 0.7A fürs Modul kommen von einem DC/DC Wandler der direkt auf einem Lipo hängt. Warum sollte die Pufferung vor den Spannungsregler? Der Spannungsregler ist doch direkt auf den 5V das HopeRF wird über einen Pi Filter mit den 5V Verbunden, wenn dann müssten doch da die Kondensatoren hin oder? Der Pi Filter ist übrigens als Notchfilter bei 433MHz ausgelegt und soll eine Wellenausbreitung aus dem Modul heraus auf die 5V Schiene unterdrücken. Bei deratigen Kapazitäten wird eventuell die Boardfläche klein, ich kanns aber versuchen dort unter zu bringen. Was vielleicht noch zu erwähnen ist, das Event, dass das Funkmodul beginnt irgendwas zu machen ist nicht immer von Beginn an da sondern tritt erst nach einigen Minuten Betrieb irgendwann auf. Außerdem tritt das Problem nur mit Antennen mit einer VSWR von größer 2.2 -2.6 auf. Bei sehr guten Antennen mit einem VSWR von 1.4 haben wir das Verhalten nicht beobachtet, daher würde ich hier eher an ein HF Problem denken, kann natürlich auch eine Kombi aus schwacher Pufferung und HF Problematik sein. Christian S. schrieb: > ich kann nur vermuten, daß zu viel reflektierte Leistung das Modul in > einen nicht vorgesehenen Zustand bringt und wie bereits genannnt trotz > vorhandener Abblockkondensatoren die Wirkung der Abblockung nicht > ausreichend ist. An das haben wir auch schon gedacht, aber darum haben wir den Notchfilter mit 433MHz zwischen den 5V und dem Funkmodul gegeben, damit die Leistung eben nicht an unsere µC zurück reflektiert wird. Es kann natürlich sein, dass der SX1278 in einen undefinierten Zustand gerät leider haben wir auf die Schaltung im Modul keinen Einfluss und Fehlende Abblockung bei diesem Chip wär natürlich ein Problem beim Layout des Moduls. Fällt dir vielleicht eine Möglichkeit ein wie wir verhindern können, dass die reflektierte Leistung ins Funkmodul geht? Problem ist eben, dass die Bedingungen für die Antenne alles andere als Optimal sind und diese ist gerade so auf Resonanz getrimmt mit einem VSWR von 1.3 im Einbauzustand. Da die Fertigungstechniker bei uns aber gerne mal die nahe Umgebung um die Antenne verändern und sich diese Umgebung auch im Betrieb verändern kann wärs eben gut wenn das Funkmodul auch mit einer nicht so gut abgestimmten Antenne noch normal weiterläuft. Die Reichweite wird natürlich sinken, das lässt sich nicht verhindern, aber das Modul sollte eben nicht vollkommen aufhören nützliche Informationen zu senden.
Peter K. schrieb: > Das RFM95PW steuern wir in dieser Schaltung mit einem LPC11U24 an, da in > so einem Fall der Debugger keine Verbindung zum Prozessor mehr hat Wird der in einen Deep Power down geschickt? Bei LPC812 + RFM69 hatte ich das Problem das dann die SPI Pins offen waren und das Modul dann auch mehr Strom zog als es sollte. In dem Fall ist auch SWD offline.
Nein der sollte eigentlich die ganze Zeit im Run Mode sein. Aber interessant, dass das Modul bei offenen SPI Ports mehr Strom zieht als es sollte. Hat es bei euch auch plötzlich begonnen unkontrolliert zu senden?
Das hat es bei mir wahrscheinlich nicht, der Strom ging auf ca. 3 mA hoch, das Modul wurde aber auch vorher in idle gesetzt. Kann das nicht trotzdem Software sein? Das der Debugger weg ist, das ist doch schon merkwürdig. SPI loggen um zu sehen was da als letzte Kommandos ankamen?
Es kann möglicherweise der Controller selbst sein ja. Ich werds mal mit dem Logikanalyzer testen, was am SPI Bus wirklich passiert. Den Verlust der Debugverbindung hab ich mir immer durch die Stöhrungen erklärt. Wenn man da in der Nähe mit dem Oszi was messen will sieht man am Bildschirm nicht mehr wirklich viel, wegen der abgestrahlten Leistung. Da fällt mir gerade noch ein wir haben auch versucht den Fall mit Widerständen direkt am Antennenausgang zu provozieren was aber nicht gelungen ist, es muss also die Impedanz richtig sein. Bei einem offenen Antennenport funktioniert das Modul Problemlos. Sonst hätten wirs schon mal ohne Antenne in diesen Zustand gebracht und dann in Ruhe gemessen was da passiert.
Das glaube ich nicht. Die Schaltung zeigt aber auch mit und ohne dem Filter das selbe Verhalten.
Peter K. schrieb: > Fällt dir vielleicht eine Möglichkeit ein wie wir verhindern können, > dass die reflektierte Leistung ins Funkmodul geht? Das verhindert man am besten, indem man Reflektionen von vornherein ausschließt. Üblicherweise macht man das über die Antennenanpassung
Peter K. schrieb: > Wir stehen momentan vor einem eigenartigen Problem, dass sich das > Funkmodul teilweise beim Senden mit eingen Antennen aufhängt heiß wird, > aber keine Daten mehr sendet. Funktionierts 100%ig mit dummyloads über den gesamten erlaubten Spannungsbereich?
Angehängte Dateien:
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Setup.png
2,9 KB
Wolfgang schrieb: > Üblicherweise macht man das über die Antennenanpassung Die Antenne haben wir natürlich im Grundzustand angepasst mit einem VSWR von 1.2 Es handelt sich um eine Monopolantenne mit 8cm Bauhöhe und einer viel zu kleinen Groundplane mit etwa 7cm Durchmesser. Die Antenne haben wir in dieser Konfiguration über Induktives und Kapazitives Loading angepasst. Unter dieser Groundplane befindet sich die Elektronik und um diese Elektronik ist ein Aluminiumblech gebogen welches oben Leitfähig mit der Groundplane verbunden ist. Direkt am SMA Kabel zum Antennenanschluss ist ein Klappferrit um Mantelwellen zu Unterdrücken. Ich hab mal eine grobe Skizze angehängt. Als Information das Aluminium um die Elektronik brauchen wir, weil es ohne diesem mit bestimmten Antennen zu einem Reset des Maincontrollers kommt. Das Problem mit dem Reset äußert sich allerdings komplett anders und wir habens auf Einstrahlungen durch die Antenne zurückgeführt. Jede kleine Änderung der Strukturen um die Antenne kann aber das VSWR auf 2.5 oder schlechter verändern und es ist nicht ausgeschlossen, dass sich diese Parameter während dem Betrieb verändern können. Daher würden wir neben der Antennenanpassung auch gerne das Funkmodul robuster machen, sodass es vielleicht nicht mehr mit voller Reichweite sendet, aber immer noch valide Daten sendet. Funkie schrieb: > Funktionierts 100%ig mit dummyloads über den gesamten erlaubten > Spannungsbereich? Mit einer 50 Ohm Dummyload gehts über den gesamten Bereich der Lipoversorgungsspannung Problemlos. Es funktioniert sogar mit einer 75 Ohm Dummyload. Einem 200 Ohm Widerstand und bei komplett offenen Ausgang.
Mit wie viel dBm treibst du den Sendetransistor an? Im Datenblatt seh ich da keine Empfehlung :-( Der TRX-Switch schaltet 'irgendwie' automatisch oder hängt er an den DIOs des sx1278?
Der SX1278 gibt laut Konfiguration +17dBm aus. Wir vermuten 10dB Verstärkung im Sendeverstärker womit +27dBm hinten raus kommen müssen. Leider haben wir noch nicht direkt die Sendeleistung gemessen. Bei einem Vergleich mit einem RFM98W und +17dBm einstellung messen wir aber etwa +10dB Verstärkung für den Ausgangsverstärker im Modul. Der TRX-Switch sollte automatisch schalten. Ich nehme mal an, dass der Switch direkt an den RXTX Ausgang des SX1278 gehängt ist. Bzw handelt es sich nicht um einen wirklichen SX1278 im Modul sondern um den namensgebenden HopeRF RFM98 Chip, welcher aber eine Lizenzierte Kopie des SX1278 sein sollte.
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