Cet article de blog est la deuxième partie de la série de casse-tête de conception Wi-Fi (deux parties) .La première partie traite des problèmes thermiques associés.
Accueil interférence du signal Wi-Fi se produit, les consommateurs ont plusieurs façons de résoudre ce problème, comme l'emplacement d'un routeur mobile, reconnectez le réseau Wi-Fi, redémarrez le modem, incapable de rien faire quand vous pouvez également contacter votre fournisseur de services. Toutefois, en tant RF Ingénieurs, comment pouvez-vous concevoir des points d'accès Wi-Fi pour résoudre les problèmes d'interférence les plus graves à la source?
Ce blog se concentrera sur les facteurs suivants interférences Wi-Fi: • La nécessité de prendre en charge plusieurs normes sans fil • • type d'interférence varie avec le bord du rôle important • bord haute performance avec l'importance du filtre de coexistence
Un point d'accès, plusieurs normes de technologie sans fil
Lors du développement de points d'accès Wi-Fi, les concepteurs doivent prendre en compte une variété de normes technologiques sans fil: • moyenne portée et les normes de courte portée tels que Bluetooth, Zigbee et plus de puissance Z-Wave • à proximité et des normes telles que loin Wi- Fi, 3G / 4G LTE et 5G Un grand nombre de ces normes peuvent interférer les unes avec les autres, provoquant des problèmes de connexion de l'utilisateur.
De plus, le spectre sans licence peut également provoquer des interférences. Comme la communication de données sans fil afin d'étendre la capacité de la scission, le rôle important des réseaux de réseaux avec et sans licence sont en croissance. De plus, le nouveau Internet des objets secteur (IdO) est également pas beaucoup d'utilisation Spectre sous licence.
Comment faire en sorte que la bande sous licence, bande de fréquences sans licence et de multiples protocoles de coexistence harmonieuse, ne pas interférer avec l'autre? Telle est la question que nous devons considérer.
Différents types d'interférences: interférence de l'appareil à l'interférence de LTE et Bluetooth
Sont susceptibles de se produire entre les dispositifs internes et les interférences des équipements, tels que les signaux porteurs sans fil peuvent interférer les uns avec les autres, deux normes sans fil peuvent interférer les uns avec les autres. Bluetooth, la technologie LTE et Wi-Fi est largement utilisé trois, donc pour Bluetooth et Wi LTE -fi d'interférence est que nous explorons en détail ces types d'interférences les plus courantes:
Interférence dans l'équipement
Une pluralité de système d'architecture d'antenne qui peuvent interférer les uns avec les autres, les effets ainsi l'affaiblissement de couplage (isolement de l'antenne) entre l'antenne d'interférence. D'autres antennes d'émission (Tx) puissance du signal augmente le bruit perturbé récepteur pour le signal de bruit le récepteur (Rx) une sensibilité inférieure à celle qui influent négativement, ce qui provoque ledit désensibilisation de la 'ingénieurs.
Désensibilisation, c'est-à-dire que le récepteur est affecté par une source de bruit externe, la sensibilité est réduite.Ce phénomène peut entraîner la perte ou l'interruption de la connexion sans fil.Ce problème n'est pas moderne, les premiers équipements radio rencontrent souvent ce problème. la sensibilité du récepteur sera affecté. Cependant, en raison de la technologie sans fil actuelle a été largement utilisé dans les téléphones intelligents, les routeurs Wi-Fi, haut-parleurs Bluetooth et d'autres équipements, ces problèmes si mal géré, il aura un impact plus négatif.
« Désensibilisation » principalement dans les trois conditions suivantes: • deux systèmes radio occupent fréquence adjacente, et la fuite de porteuse • une gamme de fréquence harmonique de porteuse de l'émetteur se situe dans un autre système • part deux systèmes de radiocommunication. La même gamme de fréquence.
LTE et Wi-Fi
Dans la figure ci-dessous, les trois bandes LTE de la bande 40, bande 7 et bande 41 sont très proches des canaux de la bande Wi-Fi. La bande radio Wi-Fi de 2,4 GHz est très susceptible de fuir aux deux extrémités. mal conçu, un canal cellulaire et canal Wi-Fi 11 interférer avec l'autre capacité peut émetteur-récepteur.
Bluetooth et Wi-Fi
Le Bluetooth et le Wi-Fi transmettent les signaux de différentes manières en utilisant différents protocoles, mais la plage de fréquences de fonctionnement est la même (voir figure ci-dessous) Par conséquent, si le Wi-Fi fonctionne dans la bande 2.4Ghz, Wi-Fi et Bluetooth affecteront la transmission. Signaux: Comme les radios Bluetooth et Wi-Fi fonctionnent souvent dans la même zone physique, comme dans le même point d'accès, les deux normes interfèrent entre elles et peuvent affecter les performances et la fiabilité des deux interfaces sans fil.
Mettre en avant le rôle important de la coexistence Wi-Fi
Le gouvernement américain a pris diverses mesures pour aider les consommateurs à résoudre des problèmes connexes, notamment en adoptant des règlements pour réglementer le rayonnement et le spectre de divers appareils électroniques et pour exiger que les produits de consommation subissent des tests de conformité.
La Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis exige que la plupart des équipements RF soient testés pour démontrer que le produit répond aux exigences de la FCC et qu'ils doivent avoir des jupes raides dans les bandes de fréquences Wi-Fi inférieures et supérieures. Bander les exigences pour assurer la coexistence de spectre adjacent.
Les points d'accès Wi-Fi peuvent répondre aux exigences FCC de deux façons: 1. Réduisez les niveaux de puissance des canaux Wi-Fi 1 et 11, car les deux sont à la limite du spectre Wi-Fi. 2. L'utilisation des bords de bande est très raide Filtre
Conseils de conception pour résoudre les problèmes d'interférence: Utilisation de filtres BAW de haute qualité
Nous utilisons des filtres de bord de bande de coexistence à haute performance, les émetteurs Wi-Fi peuvent travailler à proximité des bords de bande haute et basse bande de la FCC.
Les filtres passe-bande acoustiques en vrac de haute qualité ont été adoptés avec succès par de nombreux clients et présentent les avantages suivants: • Les jupes sont extrêmement abruptes et peuvent réduire les pertes dans la bande Wi-Fi, en bande et dans les bandes LTE / TD-LTE adjacentes Atteindre des performances de suppression élevées • Taille considérablement réduite pour aider les concepteurs à créer des appareils d'utilisateur final encore plus petits et plus attrayants pour la maison ou le bureau • Permettre la coexistence de signaux Wi-Fi et LTE sur le même périphérique ou périphériques adjacents Capacité d'utilisation dans les points d'accès haute puissance haute performance et les petites stations de base
Ces filtres peuvent résoudre les problèmes de température rencontrés dans les systèmes à plusieurs entrées / sorties multiples (MU-MIMO) sans affecter la conformité harmonique et les performances de rayonnement, ce qui est essentiel si vous souhaitez couvrir entièrement l'ensemble du spectre alloué.
Cependant, pourquoi le filtre BAW de haute qualité fonctionne-t-il si bien en termes de bandes spécifiées par la FCC?
1, comparé à la technologie de SAW dans la gamme de fréquence de Wi fi, les dispositifs de BAW ont la perte d'insertion inférieure, les bords de bande plus raides, et les températures plus stables
Après avoir accédé à un réseau à bande passante plus élevée tel que le Wi-Fi, la perte d'insertion des ondes acoustiques de surface (SAW) augmentera en raison de l'énergie sonore rayonnée dans le corps du substrat. Le BAW de haute qualité présente une perte de rayonnement corporel plus faible et constitue donc le meilleur choix pour la conception de filtres multiplexeurs.En outre, BAW peut également garantir un bord de bande raide requis par la FCC, et SAW ne peut pas atteindre une telle gamme de fréquences élevées. Cette exigence de performance.
BAW a également une meilleure stabilité de température que d'autres technologies, ce qui présente des avantages dans les tests de certification FCC La plupart des conceptions Wi-Fi sont basées sur la température ambiante (20-25 ° C), mais la température de fonctionnement réelle du système peut atteindre 60-80 ° C Lorsque la température augmente, la perte d'insertion augmente.Si cela n'est pas pris en compte à l'avance, des problèmes peuvent survenir lors de la certification du produit.La technologie BAW peut réduire la perte d'insertion et améliorer le taux de réussite des tests de certification.
Les plus d'avantages de BAW sur SAW peuvent être trouvés dans notre eBook gratuit "RF Filter Technologies For Dummies®" (Vol.1).
2, le filtre de BAW peut aider des concepteurs d'ingénierie réalisent la transition sans couture de la bande d'interférence
Dans la figure ci-dessous, après avoir utilisé le filtre, la réponse du bord de bande est meilleure qu'avant utilisation.Le concepteur peut utiliser cette technologie pour dépasser la limite de la puissance de sortie RF sans enfreindre les réglementations de la FCC sur la densité spectrale de puissance. À l'avenir, certains spectres peuvent ne pas être disponibles.Les opérateurs et les fabricants peuvent utiliser pleinement ces spectres après l'utilisation de la technologie de filtre BAW bande-edge pour augmenter la vitesse de transmission de données et augmenter la bande passante.
3, filtre de bord de BAW de haute qualité peut développer le canal 1 et le canal 11 deux ou trois fois
Lorsque les concepteurs Wi-Fi définissent la puissance du canal, ils doivent généralement régler la puissance minimale correspondant aux exigences de supervision de la bande à la puissance de tous les canaux de l'appareil: par exemple, le canal 1 répond aux exigences réglementaires avec une puissance de 15 dBm. Le concepteur continuera à définir la puissance globale du système de contrôle à 15 dBm. Les concepteurs utilisant le filtrage des bords de bande peuvent considérablement augmenter la puissance globale du schéma de contrôle, réduisant ainsi la liaison RF requise.
En outre, la puissance de transmission du filtre de bande de BAW peut atteindre 28 dBm, ce qui augmente la plage d'amélioration des performances du système de 15%, et réduit les interférences MIMO co-canal 5G multi-utilisateurs. Le canal 1 et le canal 11 dans la bande -Fi sont difficiles à respecter la réglementation FCC et avec le filtre de bord de bande BAW de haute qualité, les concepteurs CPE peuvent maintenir la puissance de tous les canaux (1 à 11) à un niveau élevé.
Afin de comprendre le rôle de filtre de bord de bande spécifique, nous examinons la différence de l'expérience utilisateur avec l'utilisation de bords avant et arrière du filtre: • Avant d'utiliser le filtre: Supposons que il y a des gens qui utilisent une connexion Wi-Fi et les téléphones cellulaires dans la pièce où vous êtes, vous êtes Utilisez le Wi-Fi du canal 5 pour regarder des matches de football en direct sans tampon ou interruption.A ce moment, la salle entre un utilisateur de téléphone portable et commence à occuper votre espace Wi-Fi dans le canal 5. Le dispositif CPE sera transféré après ajustement. le canal 1, canal 5 afin de libérer l'espace. Si les appareils Wi-Fi sans filtre à bord (par exemple, le bloc de gauche représenté sur la figure.), l'air diminuera l'intensité du signal et la qualité de la connexion Wi-Fi, ce qui provoque le programme d'apparaître le tampon Qu'est-ce que parce que l'équipement de CPE pour se conformer aux règlements de la FCC, il est nécessaire de réduire la puissance du canal 1, pour éviter toute interférence avec des cellules adjacentes en utilisant la bande de filtre après •:. Si le dispositif de CPE comprend un filtre de bord de bande (par exemple, le bloc de droite Comme le montre la figure, les canaux 1 et 11 ne seront pas affectés et il n'est pas nécessaire de réduire la puissance, vous pouvez continuer à regarder des matchs de football en direct.
En savoir plus: Comment la solution Wi-Fi de Qorvo peut vous aider à résoudre les interférences de signal
Nous sommes entrés dans une ère de l'Internet, de plus en plus d'appareils sans fil et les normes, la coexistence et les problèmes d'interférences persistent inévitablement. Filtres BAW est conçu en utilisant une connexion Wi-Fi haut de qualité pour améliorer les performances des points d'accès Wi-Fi Pour utiliser pleinement chaque spectre existant.
Si vous souhaitez que les experts Qorvo discutent d'autres sujets, envoyez vos suggestions à l'équipe du blog Qorvo par e-mail, nous pourrons en discuter dans les messages suivants.
À propos de l'auteur
Wayne a plus de 18 ans d'expérience dans l'industrie RF et peut aider les clients du monde entier à résoudre les problèmes de conception créés par la complexité croissante des applications Wi-Fi.