某消费电子终端上市公司实例:徳思特衰减器方案以1/3成本精准复现弱网与WiFi干扰场景

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描述

某全球消费电子领域上市公司,业务覆盖 POS 机、自助收银终端等商用智能终端产品,服务全球 100 多个国家和地区、超 20000 家行业客户。随着商用场景复杂化、无线环境密集化,其 POS 机等消费电子设备在实际部署中出现4G/5G弱网稳定性不足、WiFi 干扰易断连等问题,导致终端客诉率上升,影响终端用户正常营业。

为从根源定位信号问题、优化硬件与模块性能、提升产品出厂一致性,客户亟需一套精准、可复现、低成本、高效率的无线信号测试方案,用于研发问题定位与产线批量验证。

一、核心痛点

信号问题导致客诉频发,测试方案需兼顾成本与效率,POS 机在实际应用中出现两大核心问题。

1、4G/5G 弱网环境下设备稳定性不足

在弱信号场景中,POS 机为维持网络连接,会自动提升发射功率以尝试接入基站。发射功率长期处于极限状态,可能导致:

通信模块发热异常

模块硬件损伤风险升高

交易中断、数据出错、离线重启严重影响支付可靠性与商户使用体验。

2、WIFI 干扰环境下导致连接不稳定

商超、便利店、餐饮等场景中,大量手机、路由器、蓝牙设备、监控设备共存,2.4GHz/5GHz 频段同频、邻频干扰严重。POS 机因天线尺寸小、接收增益有限、抗干扰能力较弱,极易出现:

频繁断连

心跳包丢失

交易超时、支付失败直接影响商户正常运营

衰减器

二、德思特方案

针对客户对“测试环境可复现、可量化、可对比”以及“方案成本可控、不依赖昂贵基站模拟器”的双重要求,德思特结合客户现场条件、被测对象形态及成本效率要求,提供不依赖基站模拟器、基于真实网络 + 精准可控衰减的轻量化测试方案,实现弱网性能与抗干扰能力的系统化验证。衰减器+合路器组合,低成本构建多场景测试环境针对客户需求,提出以衰减器为核心的测试方案,结合合路器实现多信号场景模拟。

1、4G/5G 弱网测试

衰减器模拟信号衰减,验证设备极限性能

(1)测试目标

验证 POS 机在弱信号下的发射功率稳定性,判断是否存在功率异常冲高现象。

配合电流计 / 功率计,监测通信模块在弱网下的工作电流、功耗变化,定位是否因弱网导致模块长期满功率工作引发损伤。

验证天线模组、射频通路性能,定位弱网场景交易中断、数据错误的根本原因。

建立弱信号阈值标准,用于后续产线一致性检测,提前筛除不良品。

(2)方案演进:从屏蔽室天线耦合到同轴直连

初始方案:屏蔽室天线耦合方案

客户POS机采用内置天线设计,且自身已配备屏蔽室。

基于此条件,初始方案构建如下:信号源置于屏蔽室外,经衰减器调控后,通过高增益全向天线辐射至屏蔽室内部,从而在室内形成信号强度可控的弱场测试环境。

衰减器

4G/5G 弱网测试方案流程图

方案优化

问题描述:现场勘测发现,客户屏蔽室未预留射频接口,信号无法直接引入;同时屏蔽室空间较大,天线辐射方式易造成场强分布不均,测试可控性显著下降。

优化点:针对上述问题,采用专用屏蔽箱替代原有屏蔽室。屏蔽箱配备标准同轴转接口,并内置吸波材料,有效解决信号引入困难与场强分布不均两大瓶颈。

衰减器

德思特屏蔽箱

衰减器

德思特屏蔽箱

最终方案:同轴传导直连

问题描述:进一步检视被测件发现,客户测试对象并非整机,而是集成通信模块的主板电路。

基于此,方案由辐射耦合升级为同轴传导直连:通过IPEX转SMA/N型射频跳线,将POS机通信芯片的天线端口直接引出为标准同轴接口,并在射频链路中串联

TS-LDA-908v-2可调固定衰减器(衰减范围0~90dB),从而精确模拟不同弱网环境下接收信号的电平阈值。

衰减器

最终方案产品连接图

衰减器

方案演进对比图

(3)方案成果

无需基站模拟器,整体投入成本降低 60% 以上

直接复用现网信号,场景更真实

衰减精度高、调节灵活,可稳定覆盖-50dBm ~ -140dBm 全区间弱信号场景

同轴直连结构消除环境变量,问题定位更快、更准

既可用于研发问题分析,也可扩展至产线小批量验证

2、WIFI 干扰测试

衰减器+合路器调控信号,复现复杂干扰环境

(1)测试目标

量化不同干扰强度下 POS 机的连接稳定性,优化 WIFI 模块抗干扰算法。

(2)方案设计

采用TS-LPD-752-2 合路器将目标 WIFI 信号与干扰信号(通过衰减器调节强度)合并后输入 POS 机,模拟商场、超市等多设备WIFI干扰场景。

衰减器

WIFI 干扰测试方案流程图

三、方案优势

1、轻量化组合,精准复现复杂环境

通过衰减器、合路器与屏蔽箱的轻量化组合,真实模拟4G/5G弱网场景及WiFi干扰环境,快速复现POS机信号不稳、断连、模块异常等典型客诉问题。

2、无需基站模拟器,显著降低测试成本

方案摆脱对昂贵基站模拟器的依赖,大幅缩减设备投入与维护成本,适合预算受限的研发与产线环境。

3、同轴直连+屏蔽保障,测试一致性高

采用同轴直连与全屏蔽环境设计,有效隔绝外界干扰,确保测试结果可复现、可对比,支撑长期可靠性验证。

4、双场景适用:研发定位 + 产线验证

既可用于研发阶段的问题根源分析,也可无缝迁移至产线进行批量验证,从源头提升产品出厂质量与商用稳定性。

审核编辑 黄宇

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