唐美娟，李元平，夏海洲

（湖南三一智能控制設(shè)備有限公司，長沙410100）

1 引言

無線性能測試在通信領(lǐng)域具有廣泛的、不可替代的作用。如何確保批量產(chǎn)品的無線性能滿足用戶實(shí)際使用的需求是檢測無線產(chǎn)品非常重要的測試指標(biāo)之一[1]。當(dāng)前，對產(chǎn)品無線性能的檢測通常是在屏蔽暗室中基于測試設(shè)備發(fā)送命令后由獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)源設(shè)備解析所接收到。被測件的反饋信號而得到產(chǎn)品的無線性能再將無線性能反饋到無線性能測試設(shè)備的控制主機(jī)上的方法來判斷產(chǎn)品的無線性能的優(yōu)劣，此方法僅考慮了產(chǎn)品接收的靈敏度和正確性[2]。

在實(shí)際使用過程中，產(chǎn)品的無線通信距離才是產(chǎn)品（特別是工程機(jī)械遙控器）的無線通信性能的真實(shí)體現(xiàn)，僅在無干擾的暗室里對產(chǎn)品無線性能進(jìn)行檢測后的產(chǎn)品的無線通信距離或通過公式計(jì)算得到通信距離往往與實(shí)際的相差甚大，存在如下未顧及的部分或全部問題：

1）只考慮電磁波在自由空間傳播過程中隨著距離的增加，能量擴(kuò)散到更大的空間后能量密度減小后導(dǎo)致信號場強(qiáng)減小；沒有考慮空氣及地面等介質(zhì)對電磁波吸收、衰減的影響。

2）沒有考慮發(fā)射天線的發(fā)射效率和接收天線的接收效率（理論上可以做到100%但實(shí)際上達(dá)不到）的影響。

3）沒有考慮各種電磁和氣候環(huán)境的干擾及接收機(jī)的抗干擾能力的影響。

基于上述問題，產(chǎn)品的實(shí)際通信距離的檢測成為產(chǎn)品在入庫、出庫前對產(chǎn)品進(jìn)行篩選的一種必要過程，對產(chǎn)品無線通信距離在適合產(chǎn)品使用的環(huán)境條件下進(jìn)行檢測更是考核產(chǎn)品真實(shí)無線通信性能是否滿足客戶需求的重要手段。同時(shí)，根據(jù)批量產(chǎn)品的無線通信距離的檢測結(jié)果也有利于研發(fā)工作者對不合格品原因的分析，也為研發(fā)出受消費(fèi)者更為青睞的產(chǎn)品提供了更為有力保證。

本文根據(jù)工程機(jī)械遙控器由接收器和便攜式發(fā)射器配對構(gòu)成的特點(diǎn)，研究和設(shè)計(jì)了批量產(chǎn)品無線通信性能可靠性檢測的自動(dòng)化系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)總體方案

選擇工程機(jī)械遙控器實(shí)際經(jīng)常使用的環(huán)境作為試驗(yàn)場地，將具有可拆卸或可伸縮的軌道和支架鋪設(shè)于室外，由套嵌入軌道上的傳送帶或傳動(dòng)繩將發(fā)射器往遠(yuǎn)離接收器的方向傳送，在目標(biāo)距離內(nèi)監(jiān)控發(fā)射器或接收器是否產(chǎn)生“報(bào)警信號”來判斷遙控器的無線性能是否滿足要求。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

硬件部分包括：（1）外殼裝置；（2）定位終端；（3）發(fā)射器；（4）外殼按鈕；（5）傳送帶（或傳帶繩）；（6）軌道；（7）支架；（8）動(dòng)力機(jī)構(gòu)；（9）控制盒；（10）接收器；（11）PC。各部分連接如下圖1 所示。

圖1 自動(dòng)檢測系統(tǒng)硬件配置

為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可拆卸性和移動(dòng)性，系統(tǒng)中軌道由不同長度的軌道段構(gòu)成，軌道段的組合亦可采用現(xiàn)有的伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際環(huán)境，將產(chǎn)生軌道的不同安裝方式，如俯視軌跡可呈現(xiàn)如圖2、圖3、圖4 所示的圓曲線、直線、折線等多種狀態(tài)。

圖2 環(huán)繞樓房的圓曲線示意圖

圖3 樓房與樓房間的直線示意圖

圖4 樓房與樓房間的折線示意圖

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在整個(gè)檢測過程中，系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行3 種判斷：判斷接收到定位終端的距離數(shù)據(jù)是否在標(biāo)準(zhǔn)距離數(shù)據(jù)范圍內(nèi)；判斷接收到定位終端的距離數(shù)據(jù)是否帶標(biāo)識；判斷接收器是否產(chǎn)生報(bào)警信號。判斷最終直接給出2 種結(jié)果：在標(biāo)準(zhǔn)距離數(shù)據(jù)范圍內(nèi)接收到定位終端的距離數(shù)據(jù)帶標(biāo)識且接收器未產(chǎn)生一種報(bào)警信號時(shí)給出合格結(jié)果；在標(biāo)準(zhǔn)距離數(shù)據(jù)范圍內(nèi)接收到定位終端的距離數(shù)據(jù)帶標(biāo)識或接收器產(chǎn)生過報(bào)警信號時(shí)給出不合格結(jié)果。系統(tǒng)的軟件操作流程如圖5 所示。

圖5 自動(dòng)檢測系統(tǒng)的軟件操作流程圖

5 結(jié)語

根據(jù)軟、硬件實(shí)現(xiàn)可行性分析，本文基于工程機(jī)械的泵車遙控器提供了一種檢測發(fā)射器和接收器配對產(chǎn)品的實(shí)際無線通信距離的系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，成功地實(shí)際解決現(xiàn)有屏蔽室檢測產(chǎn)品的無線通信性能及理論計(jì)算無線通信距離的不足問題，實(shí)現(xiàn)了真實(shí)的檢測產(chǎn)品的無線通信性能的檢測系統(tǒng)。實(shí)踐證明，模擬采用上述描述的系統(tǒng)方法對泵車遙控器進(jìn)行批量篩選測試后，客戶因通信距離問題進(jìn)行的產(chǎn)品故障反饋率明顯下降。

另外，檢測系統(tǒng)中的支架和軌道裝置等各個(gè)部件可拆卸（或可伸縮性），使得該檢測裝置具有可移動(dòng)性，能在實(shí)際使用環(huán)境或類似環(huán)境條件下進(jìn)行批量產(chǎn)品的無線通信距離的檢測，為選擇性產(chǎn)品實(shí)際考核的環(huán)境下的檢測工作提供了一種便利條件；各個(gè)部件可拆卸或可折疊性也使得軌道的鋪設(shè)成為一種隨意狀態(tài)，且軌道長度具有可延長性的特點(diǎn)，為單個(gè)產(chǎn)品逐一檢測或多個(gè)產(chǎn)品同時(shí)檢測的一種多選擇性批量產(chǎn)品的檢測模式，極大地提高了測試效率；同時(shí)，也為實(shí)現(xiàn)無線產(chǎn)品的發(fā)射端和接收端間對障礙物的繞射和折射的通信距離的自動(dòng)化檢測提供了一種選擇參考。

此外，工作人員僅需在該檢測系統(tǒng)中安裝、拆卸發(fā)射器和接收器，檢測過程中無需人員值守，測試自動(dòng)化程度高，能避免傳統(tǒng)的檢測方式中檢測人員長時(shí)間暴露于室外惡劣環(huán)境下連續(xù)操作的疲勞，在生產(chǎn)實(shí)踐過程中能取得產(chǎn)品的檢測批量可靠性成效。