Diseño de PCB a Medida para Logística y Rastreo de Activos
Los rastreadores de activos fallan en campo por razones aburridas de trazado: la antena GPS queda junto al PA de LTE y nunca consigue posición, o la fuga en reposo agota la batería antes de que el activo llegue. Diseñamos la placa en torno a la coexistencia de radios, la protección de batería y un verdadero sueño de microamperios, para que los rastreadores sobrevivan todo el ciclo de vida del envío.
Challenges specific to Logistics & Asset Tracking
El GPS nunca consigue posición en campo
Las ráfagas de transmisión celular y el ruido del plano de tierra desensibilizan el front-end del GNSS, así que el rastreador reporta posiciones obsoletas o saltarinas en cuanto sale del banco de pruebas.
Tres radios compitiendo por el borde de la placa
Las antenas GPS, LTE/NB-IoT y BLE quieren todas holgura y keep-out en una placa del tamaño de una tarjeta de crédito, y una mala ubicación desintoniza una o acopla ruido en otra.
La batería muere antes de que llegue el activo
Una fuga de clase microamperio a través de pull-ups, conversores de nivel y un regulador con fugas drena silenciosamente la celda durante semanas de reposo, arruinando los objetivos de batería de varios años.
Daño de batería por descarga profunda o calor
La falta de protección, la ausencia de detección NTC y la falta de ruta contra corriente inversa permiten que una celda Li-ion o LiPo se sobredescargue o se cargue caliente, creando riesgo de seguridad y de devoluciones de campo.
No queda espacio para una antena usable
Reducir la placa para que entre en la carcasa estrangula la holgura de la antena y la altura del apilamiento, sacrificando alcance y eficiencia por unos pocos milímetros de área.
How GizanTech solves them
- Trazado de coexistencia multirradio. Colocamos las antenas GNSS, LTE/NB-IoT y BLE con keep-outs medidos, aislamos el front-end del GNSS con un filtro SAW y un LNA, y enrutamos las ráfagas de TX lejos de la ruta de recepción para detener la desensibilización.
- Keep-out y sintonización de antena. Reservamos zonas de holgura de tierra según la hoja de datos de cada antena, añadimos huellas de adaptación de red pi y presupuestamos el apilamiento para que cada radio quede sintonizada en su banda sobre la carcasa final.
- Arquitectura de sueño en microamperios. Cazamos rutas de fuga con interruptores de carga y un LDO/buck de bajo Iq, controlamos pull-ups y conversores de nivel, y verificamos un sueño por debajo de 10 uA en un perfil de corriente de hardware antes de liberar.
- Gestión y protección de batería. Especificamos un medidor de carga, un IC de protección dedicado con corte por sobredescarga, detección por termistor NTC para las ventanas de carga JEITA y una ruta de diodo ideal contra corriente inversa.
- Compromiso entre área de placa y apilamiento. Impulsamos un plano de planta consciente del DFM que entra en la carcasa protegiendo la holgura de antena y la altura de los componentes, usando vías enterradas/ciegas solo donde se justifican.
| Regla | Objetivo | Modo de fallo | Acción de trazado |
|---|---|---|---|
| Keep-out de antena GNSS respecto al PA/TX de LTE | >= 10 mm de holgura al borde, sin cobre bajo la alimentación | Desensibilización: posición pobre o nula, posición saltarina | Colocar el GNSS en el borde lejano de la placa, front-end SAW+LNA, pista de TX enrutada lejos |
| Aislamiento de antena BLE / celular | >= 15 dB puerto a puerto, keep-outs de tierra separados | El acoplamiento cruzado desintoniza y desplaza las bandas de radio | Orientación ortogonal de antenas, holgura dedicada según hoja de datos |
| Presupuesto de fuga en reposo | < 10 uA en reposo total en sueño profundo | Vida de batería corta, muere antes de que llegue el activo | Interruptores de carga por riel, LDO de bajo Iq, pull-ups y conversores controlados |
| Protección de batería y térmica | Corte por sobredescarga + NTC en ventana JEITA | Sobredescarga de celda o carga caliente, riesgo de seguridad | IC de protección, termistor en la celda, diodo ideal contra corriente inversa |
| Compromiso entre área de placa y apilamiento | Entrar en la carcasa, mantener holgura de antena + altura | Una antena apretada arruina el alcance y la eficiencia | Plano de planta DFM, vías ciegas/enterradas solo donde se justifican |
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Frequently asked questions
¿Por qué mi rastreador no consigue posición GPS una vez enviado?
Casi siempre es coexistencia de RF: el front-end del GNSS queda desensibilizado por las ráfagas de TX celular o por una tierra ruidosa. Añadimos un filtro SAW y un LNA, aplicamos keep-outs de antena y enrutamos la ruta de TX lejos del receptor.
¿Cómo logran varios años de vida de batería con una sola celda?
Diseñamos para una fuga en sueño profundo por debajo de 10 uA con interruptores de carga, un regulador de bajo Iq y pull-ups controlados, y luego verificamos la corriente en reposo en un perfil de corriente de hardware en lugar de confiar en las sumas de la hoja de datos.
¿Pueden meter GPS, celular y BLE en una placa del tamaño de una tarjeta de crédito?
Sí, pero es un problema de planificación del plano de planta. Presupuestamos la holgura y el aislamiento de antena según la hoja de datos, colocamos las radios ortogonalmente y compensamos el área de placa contra la altura del apilamiento para mantener cada antena eficiente.
¿Se encargan de la protección Li-ion y de un trazado listo para certificación?
Especificamos un IC de protección con corte por sobredescarga, detección por termistor NTC para las ventanas de carga JEITA y protección contra corriente inversa, y trazamos para las pruebas de seguridad y EMC que exige su operador o región.