Murata Misure di soppressione del rumore per WiFi 6
La domanda per il WiFi® 6 è in crescita perché è accessibile anche in ambienti affollati. L'Istituto di ingegneri elettrici ed elettronici (IEEE) ha istituito lo standard IEEE 802,11ax per WiFi 6. Il suo uso è previsto per la connessione WiFi pubblica in luoghi estremamente affollati, come stazioni e aeroporti. Il WiFi 6 offre una velocità di trasmissione massima migliorata attraverso la modulazione (1024QAM) e l'accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (OFDMA), una tecnologia che assegna efficacemente i pacchetti a più utenti. Tuttavia, la modulazione (1024QAM) è debole rispetto al rumore e l'importanza delle misure di soppressione del rumore può aumentare rispetto agli standard convenzionali.
Cronologia WiFi
Modifica degli standard WiFi
Controllo di valore consentito EVM
I problemi di rumore per WiFi 6 possono essere provocati dal deterioramento delle caratteristiche di trasmissione e ricezione.
L'EVM è un parametro che indica le caratteristiche di trasmissione. È progettato in modo che l'EVM rimanga inferiore a -35dB in termini di standard. Si ritiene che il rumore ambientale possa causare un deterioramento del valore EVM. Murata ha eseguito misurazioni come mostrato nel diagramma di valore consentito EVM (sotto) utilizzando un modulo WiFi 6 per verificare la quantità di deterioramento dell'EVM accettabile in una comunicazione 1024QAM.
Diagramma di valore consentito EVM
Controllare i risultati del valore consentito EVM
Il seguente diagramma (Figura 1, sotto) è il risultato di misurazione di PER a confronto dell'EVM. Murata ha scoperto che l'EVM doveva essere inferiore a -29dBm se 1024QAM, quando lo standard che soddisfa la qualità di comunicazione, è inferiore al 10% PER (tasso di errore del pacchetto).
La relazione del rapporto S/N tra l'EVM e la forma d'onda di trasmissione in questo momento è indicata nel secondo diagramma (Figura 2, sotto). Murata ha riscontrato che la comunicazione diventa difficile se il rapporto S/N peggiora di 5dB per 1024QAM anche se il progetto è conforme a EVM -35dBm, un valore conforme allo standard.
La necessità di implementare misure di soppressione del rumore aumenta poiché la condizione è più dura rispetto a quando il margine richiesto era di 12dB in 64QAM. Il rumore da considerare può includere segnali del modulo BLUETOOTH®, segnali I/F ad alta velocità e rumore del convertitore DC-DC.
Figura 1
Figura 2
Problemi e misure di rumore previsti - 1
Ingresso del rumore nella banda 5GHz WiFi 6 è compatibile con le bande a 2,4GHz e 5GHz, ma quando il rumore (rumore di commutazione del convertitore DC-DC, ecc.) nella portata da 0,1GHz a 1GHz si applica all'estremità anteriore della banda a 2,4GHz, si verifica un'intermodulazione di terzo ordine che interferisce con la banda a 5GHz (Figura 3, sotto).
I disturbi di comunicazione si verificano se questa viene trasmessa all'estremità anteriore della banda da 5GHz attraverso linee di alimentazione, ecc.
Quando si usa un'unità di base, la ragione può essere la comunicazione con i dispositivi che utilizzano un WiFi a banda da 2,4GHz. Per le unità wireless, il motivo potrebbe essere l'uso simultaneo con Bluetooth.
Figura 3
Esempi di interferenze alla banda da 5GHz dovute a distorsione di intermodulazione di terzo ordine
Misura l'applicazione di filtri del rumore che supportano la banda da 5GHz Si applica un filtro antirumore che supporta la banda da 5GHz per prevenire l'ingresso del rumore nella banda da 5GHz. BLF03VK di Murata è un filtro antirumore progettato per l'efficace rimozione del rumore nella banda da 5GHz.
L'inserimento della serie BLF03VK nella linea di alimentazione (Figura 4, sotto) può impedire che la distorsione di intermodulazione di terzo ordine fluisca nella parte anteriore della banda da 5GHz.
Figura 4
Problemi e misure di rumore previsti - 2
Il rumore che interferisce con il WiFi delle interfacce ad alta velocità che attrezzano le interfacce ad alta velocità può anche causare un deterioramento della sensibilità di ricezione.
Man mano che la comunicazione WiFi diventa più veloce, aumenta anche la velocità delle interfacce interne di trasmissione dati e si elaboreranno anche le frequenze che interferiscono con i segnali WiFi. Per questo motivo, i segnali PCI Express sono irradiati e la sensibilità di ricezione WiFi a banda da 2,4GHz peggiora.
Inoltre, a causa della popolarità dei connettori USB di tipo C, il supporto per USB 3.1 è aumentato e poiché l'USB 3.1 ha una frequenza di segnale vicina alla banda da 2,4GHz, ci sono esempi che portano al deterioramento della sensibilità di ricezione WiFi.
Esempio: i segnali PCI Express influiscono sulla sensibilità Wi-Fi
Inserimento di un filtro rumore nella linea di segnale che non influisce sulla forma d'onda del segnale Viene inserito un filtro di rumore sulla linea di segnale dell'interfaccia per eliminare il rumore che interferisce con il Wi-Fi dalle interfacce ad alta velocità. Tuttavia, poiché queste interfacce utilizzano segnali ad alta velocità, gli utenti sono tenuti a selezionare quelli che non influenzano le forme d'onda del segnale.
In principio, le bobine di arresto di modo comune/i filtri antirumore di modo comune (CMCC) non influiscono sui segnali differenziali. Ma poiché, in una certa misura, ci sono delle impedenze di modo differenziale nei prodotti effettivi, gli utenti sono tenuti a selezionare gli articoli applicabili.
Esempio: rumore di radiazione da interfacce ad alta velocità
Conclusione
•Il metodo di modulazione 1024QAM applicato a WiFi 6 è facilmente influenzato dal rumore.
•Poiché il WiFi 6 è una struttura a doppia banda con bande da 2,4GHz e 5GHz, insieme alla distorsione di intermodulazione del terzo ordine che si verifica nella banda da 2,4GHz, ciò porta al deterioramento della sensibilità di ricezione della banda da 5GHz. Le misure possono essere adottate inserendo la serie BLF03VK nella linea di alimentazione.
•La riduzione della sensibilità WiFi si verifica se sono installate interfacce ad alta velocità. Le misure possono essere adottate utilizzando bobine di arresto di modo comune/filtri antirumore di modo comune che supportano i segnali ad alta velocità sulla linea di segnale dell'interfaccia ad alta velocità.
Componenti Murata consigliati - 3 ordine
Componenti Murata consigliati - 2,4GHz
Componenti Murata consigliati - 5GHz
Strumento di progettazione SimSurfing
Murata SimSurfing Tool
A free website design tool that provides information and data for selecting electronic components.
Forum della comunità
Il Forum della community di Murata offre contenuti ricercabili con vari argomenti di discussione, blog popolari e articoli. L'ampio team di supporto al mercato di Murata effettua revisioni periodiche per discutere questioni aperte, consentendo una risposta tempestiva alle richieste. Il contenuto del forum è liberamente accessibile al pubblico. Tuttavia, gli utenti devono accedere per pubblicare domande o risposte. La registrazione è gratuita.
Maggiori informazioni
Murata Soppressione del rumore IEM
Fornisce agli ingegneri un supporto completo, inclusi prodotti e soluzioni software di simulazione di progettazione.
Prodotti correlati
Murata Electronics BLF Chip Ferrite Beads
Range of models that are ideal for general purpose to powertrain and safety applications.
Murata Filtri antirumore/bobine d'arresto di modo comune DLM
Consente la soppressione del rumore per linee a segnale differenziale senza distorsione nella trasmissione del segnale.
Murata Filtro anti-rumore in modalità comune NFG
Offre una corrente nominale di 100 mA, un intervallo di perdita di inserimento da 19 a 29 dB e una resistenza di isolamento di 10mΩ.