射频感知装备,高低温环境试验的重要性
射频感知装备,例如低空电子围栏设备、户外智慧信标,大量部署在野外露天环境,冬天低温夏天高温,设备需要在宽温区间稳定工作。很多设备在实验室室温环境测试全部合格,拿到户外冬天或者夏天现场,指标漂移、灵敏度下降,故障频发,根源就是没有充分完成高低温环境试验。

射频器件的参数会随温度发生变化。放大器增益随温度改变,频率源输出频率、相位噪声受温度影响,滤波器滤波特性产生偏移。温度变化,腔体、PCB 基材物理尺寸微小形变,会改变射频走线阻抗,带来驻波变化。数字电路部分,高温低温也会出现工作异常。
高低温试验不只是简单通电开机,需要在高温、低温、温度循环条件下,完整测试全部射频关键指标。低温降到设备最低工作温度,保温足够时间,等整机温度稳定之后,测试增益、功率、接收灵敏度;高温同理。很多设备低温可以开机,但是射频指标已经严重偏移,无法完成业务功能。
温度循环试验,模拟设备昼夜温差变化,反复高低温切换,同时开展振动试验,模拟运输、野外振动工况。发现 PCB 焊点虚焊、腔体密封失效、器件热胀冷缩带来接触不良等隐患。很多故障只会在温度变化过程中才会复现,常温下无法复现。
很多项目为了赶进度,跳过完整环境试验,直接把样机投入现场使用。后期现场出现故障,故障复现条件苛刻,现场很难定位问题,返修成本极高。样机阶段就把高低温、温度循环、振动冲击环境试验做完,提前暴露硬件设计缺陷,修改完善之后再批量生产。
不同项目环境条件不一样,北方冬季户外、南方夏季暴晒、隧道潮湿环境,设备温度、湿度条件差异很大,环境试验条件要匹配真实项目工况,不要使用通用标准一概而论。成都卓仪微研电子科技有限公司在智慧信标、低空电子围栏等射频感知装备研发过程中,重视宽温环境验证,硬件经过电磁仿真与环境试验验证,保障户外长期工作可靠性。
环境试验完成之后,保留完整的测试记录,记录各个温度点射频指标变化,评估指标漂移是否在项目允许范围。如果温度变化指标漂移过大,需要优化硬件补偿电路,或者做温度校准,软件层面根据温度传感器读数补偿射频参数,抵消温度带来的指标偏移。



