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[制造故事] ⑩解决蓝牙天线的开发艰难 -- 原创故事连载:智能硬件创业的那些事

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发表于 2016-7-4 18:07:34 | 显示全部楼层 |阅读模式

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初步试装时,我们也发现屏幕有些滑动不畅,当时方案主管以为只要更新一下驱动就可以解决。

另外,试装时,连接好蓝牙,可以播放音乐,我们就放下了心,但在第二天测试蓝牙连接距离的时候,我们发现蓝牙连接距离一旦超过三米,就无法使用,而如果用身体遮档1米的距离就会断掉连接。

另外还有些电池接触弹片接触不良,TP播座有时松脱,开关键高了0.5CM,顶住屏,屏与表框接触面太小,3M胶固定不住,喇叭声音不够宏亮,等等..(USB料不对,顶住键,国内的创新或原创能力真的很弱)

由于解决任何一个问题,都是困难重重,时间和精力都消耗很多,如果一一展开,估计再写十天也写不完,今天单就蓝牙天线问题的解决过程,说说智能硬件产品开发制造的艰难。

我们在第一版的时候就在天线上出过大问题,当时的射频天线设计在电池支架上面,蓝牙天线集成在线路板上,蓝牙天线没有出问题,主要问题出在射频天线上,由于电池支架靠近人体手腕,而且我们又使用金属表壳,所以信号大部分被遮蔽,无论怎么样修改天线形状,射频天线的功率始终超不过12db,灵敏度不过80,这个数据实在太低。
更重要的是在信息不好时,系统会增大天线功率,这时就又会干扰屏的数据输出,造成黑屏,闪屏,死屏,所以第一次众筹交付以后,下面应该怎么办,我们实际有了分歧。孙大哥认为要从新设计,把金属壳分晰做成类似苹果的天线,或者把金属外壳两端穿表带的地方,做成塑料的,在这里做天线。

我则持不合意见,1、表壳工艺才开发完毕,还没生产就要重来。2、塑料件处露于铝合金之外配色很难一致,而且塑料件喷油漆也比较容易磨掉,到时手表外观就会很难看,用户就会失去配带的兴趣。3、在手表两头外露塑料部分的面积也不大,能否彻底解决天线问题,也不一定。

所以我主张,把天线放在表带上,这样考虑还有一个成本的原因。1、把天做在表带上,只要改硅胶模,费用不超过一万。2、而如果废掉现有的塑胶模,重新设计开制费用在八万左右,而时周期也久。3、另外生产费用也会不用,因为在两耳上做LOS天线,整个表壳的费用会增加十元左右,而把天线放表带上,成本只会增加两元左右。

而且当时,我们还不知道,LOS工艺做外观件实际上难度是非常之大的,废品率也相当之高。

由于拗不过孙大哥的坚持,我们还是按照他的方案执行。为些,我事后估计,我们多花费了十几万的费用和三个月宝贵的时间。

第一版时,由于蓝牙连接没有任何问题,注意力都在射频天线的问题上。这一次将第一次的板子拿给第二家方案商做参考时,工程师根本没有注意到,第一板的蓝牙天线是设计在线路板上,而且第二版上也增加了一个TF卡,又占去很多线路面积,所以这个问题就被忽略掉了,工程师又换了几拔,最后一个工程师只是按照上一个工程师留下的两个接口布了线,他以为在表壳上另外设计有天线。

也就是说,我们试装时,实际上根本没有蓝牙天线,只是依靠蓝牙模组微弱的信号产生的连通功能。

方案商认为,他们所有的方案的天线都是客户通过外置天线自己解决的,而且我们在合同中也没有注明在板子上集成蓝牙天线功能。况且,目前板子上已经挤满器件,也找不到可以放置天线的地方。

于是我们去找天线厂,由于开始正式打板之前,我们曾经拿着试样板到天线厂调天线,天线厂和我们一样把所有的注意力都放在了射频天线上,也忽略了这个问题,这时老板也自知理亏,积极配合。

此时,我们仍然认为,蓝牙天线只是短距离通讯,而且上一版轻而易举就解决了,这一次应该不成什么问题吧!所以就放心的让天线厂解决。

但结果确令人不满,由于线路板上的射频天使和蓝牙天线的出口都在一侧,所以蓝牙只能和射频共用一侧的塑胶部分,这就造成天线好了,射频信号又不行了,射频信号好了,蓝牙又不行了。工程师也想办法把天线改在内框上面,放在电池支架上,但始终由于金属外壳的屏蔽的原因,使得测试数据不能过关。

直到一个多月以后,我解决完铝壳及其它配件问题后,抽出时间,跑去天线厂和工程师沟通,天线厂是位于宝安的一处科技园内的三楼,上去之前我去科技园的士多店买了两盒芙蓉王烟和几瓶红牛饮料。买太高档的烟,会让工程师们有距离感,不适于沟通,太低档的烟,会让工程师产生一种茂视感,对你不够重视,就芙蓉王,不高不低。而红件饮料也是工程师们之间的赌注目标,而且也有利于工程师提神醒脑,赶快把活干完。

帮我们调天线的是一个姓张的工程师,小伙子应该85后,长得干净帅气,同样有着我行我素,漫不经心的特质。

递上烟,奉上饮料,我们先寒暄几句,张工的脸色稍微和缓些。我赶忙问,“张工,我们现在这个案子,应该怎么办呀?”陈工在台面上的盒子里翻了一下,找出我们的调试样机。翻转看了两看,然后说“我看得要重新做板子,这两个天线出口这么近,本来就不合理。

我心想,“小哥,你站着说话,不嫌腰痛,方案商肯不肯改是一会事儿,就是讲服他去改,那也得排期,等设计,等打样板,等贴样片,等测试,再调天线,OK,以后再小批量打板,再小批量贴片....一个流程下来没有这两三个月下不来。

但眼下有求于人,还得将就,我赶紧又递上一根烟,问题“你看这屏下面这有一个贴接平面,这里能不能试一试。

张工点燃烟,把测试样拿在手上又翻了翻说,"那要不然就试一试。"

快到五点多时,测试样做出来了,连接蓝牙一试,还真的好了许多,但还是有个缺点,就是方向性太强,只有用屏幕对着手机,才能保证信号,因为始终天线仍然内凹于金属框之中,接收信号的角度受到限制。

眼见着下班时间已到,今天看来又没有结果了,于是我死拉硬拽着张工出去请他吃饭,以表示感谢,张工推托再三,后来才勉强答应。

安宝的科技园,大多是之前的工业厂房改建而成,所以餐饮配套不比南山,找来找去,只选得一家东北饺子馆,看起来像样一点。

进去落坐之后,随便点了几样东北特色菜,叫上两瓶哈尔滨啤酒,我和张工攀谈起来。

原来张工是湖北麻城人,高中毕业就出来打工,开始到过几家工厂做过装配工人,调试工人,后来到了康佳手机跟着现在的老板调天线,再后来老板出来创业,他便跟出来帮手,沿海的企业,基本上就是这种创业模式。

呵呵,改革开放,其实留给中国最大的资产是培养了一代的技术人才。

话题,引回我们产品的天线问题,张工说:“我之前是调手机天线,手机那么大的面积,天线问题尚且不好解决,更何况手表,这么小的地方”

喝了一口啤酒,张工接着说:“目前最好的办法是用FPC把天线放在表带上,但是这样不怎么耐用,手表经常来回折,很容易把接触点折断.....

我把手上的测试表,看了看,问陈工:”为什么不把蓝牙天线放在另一侧的塑胶上呢?”

陈工说:“蓝牙天线的馈点不在哪一侧。”

“那不能用LDSF直接在表壳内部引过来吗?”

陈工说:“那不行,因为天线长度必须要和频率匹配,这样绕一圈,那还怎么匹配,肯定不行。”

我接着问,那能不能用一节屏蔽线缆,把它接过来呢?

陈工迟疑了一下,皱着眉思考了一下,"这个倒没这么做过,要不明天试一下。"

第二天,我来到天线厂的时候,张工已经按昨天的方法,做好了一个样,有些喜形于色,兴奋地告诉我“这次行了”

我也十分高兴,急忙连上我的手机蓝牙,果然在室内各处播放蓝牙音乐都十分流畅,即使隔着房间也没有卡滞的现象。

为了测试蓝牙的极限距离,我来到大楼的过道进行测试,由于大楼的地板砖是80X80的,所以比较好计算距离。

最后测量结果是87.2米,仍然连接顺畅,即使用身体遮挡,连接距离也超过30米,这实在是太出乎人的意料了。

估计由于在一个通道中,所以信号在两侧墙壁来回反射,信号损失小,所以才有这样的成绩,后来我去广场测试,正对成绩也超过16米,转身隔档也可达5米以上,总之这样的成绩应当算不错了。

如此这样,天线的功能问题基本解决,唉!是不要舒一口气了,先别忙,事还没完呢?这才是解决了功能问题,还有生产问题呢!

请关注下一节-------LDS天线之痛
发表于 2018-5-11 21:56:21 | 显示全部楼层
故事看完了,居然没人顶
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