简而言之:是什么损坏了第一个连接到14厘米超高频偶极子天线的敏感元件?这和静电有关吗?
我设计建造了几个简单的气象站,并安装在我的地区。该系统由一个atmega MCU组成,用于监测风和温度,每隔几秒钟通过LoRa向我家的接收器发送一条信息。
一切都很好,除了在野外工作几个月后信号中断。我拿出一个替换的,把坏掉的机器带回家,看看到底出了什么问题。我发现大部分电路仍然正常工作,但收音机已经停止发射信号了。进一步的调查显示,损坏单元的射频开关(PE4259)插入了30dB+的衰减(这是通过在无线电信号路径的不同地方焊接一些薄同轴电缆并使用频谱分析仪测量而确定的)。
该装置安装在离地面30'的位置,太阳能供电,以424.8MHz的频率传输+22dBm(w/ham许可证)。
我使用的射频单元是基于SX1268芯片的小型设备,并将所有硬射频内容包含在一个简单的包中,我只是将其附加到我的板上:http://www.dorji.com/products-detail.php?ProId=64.我在损坏的单元上打开了它们(排除故障的必要),它们基本上遵循了Semtech的参考设计:
信号通路:收发器RFO ->滤波器和阻抗匹配->射频开关->更多阻抗匹配-> U.fl连接器-> Coax -> SMA连接器-> Coax ->天线。
该天线是一个自制的偶极子天线,由塑料臂末端约13厘米长的铝条制成。它安装在电极顶部传感器单元下方约1'处(参见这张图片尚未安装在杆子上的已组装部件)。
空间站与任何真正的地面都没有联系,整个空间站都是漂浮的。
虽然我不完全熟悉无线电单位的内部,我认为制造商已经做了一个体面的工作阻抗匹配沿信号路径。我已经测试了我负责的部分信号路径(从信号离开无线电单元到天线的地方),并测量了2.2的SWR -不理想,但足够低,我不会期望它损坏组件。
所以-回到问题-我对是什么导致射频开关失败,以及如何防止它有点不知所措。我最近想到的一个想法是,开关是天线信号看到的第一个“敏感”组件。也许这是天线电压过大造成的?这篇文章/视频它的评论让我想这可能是天线上产生的静电引起的。这些监测站安装在山脊顶部的位置,有时在雪中,有时在云中,有时在灰尘中。我认为闪电并不是罪魁祸首,因为我认为闪电造成的破坏更严重,范围更广。
如果是静态的,我可以用什么方法来确认?合适的固定方法是什么?天线元件之间足够大的电感器或电阻器?
很抱歉说了这么多,但我的问题是我甚至不确定我是否考虑了正确的因素。