このブログの記事は、Wi-Fiフロントエンドのデザインパズルシリーズ（2つの部分）の第2部です。最初の部分では、関連する熱問題について説明します。
モバイルルータの位置、Wi-Fiネットワークの再接続、モデムの再起動、トラブル発生時のサービスプロバイダへの連絡など、多くの方法でこの問題を解決する方法がありますが、RFエンジニアは、ソースで最も深刻な干渉問題を解決するためにWi-Fiアクセスポイントをどのように設計できますか？
このブログ記事では、Wi-Fi干渉に影響を及ぼす以下の要因に焦点を当てます。•複数の無線規格を同時にサポートする必要性•干渉の種類が異なる•エッジの重要な役割•エッジエッジの高性能な共存フィルタの重要性
1つのアクセスポイント、複数のワイヤレステクノロジー標準
Bluetooth、Zigbee、Z-Waveなどの中規模および短距離標準•Wi-Fiアクセスポイントのような高出力の近距離および遠距離の標準Wi-Fiアクセスポイントを開発するには、 Fi、3G / 4G LTE、および5Gこれらの規格の多くは相互に干渉し、ユーザーの接続に問題を引き起こす可能性があります。
また、無許可のスペクトルも干渉を引き起こす可能性があります。データを流用するために無線通信が容量を拡大するにつれて、ライセンスされたネットワークと無許可のネットワークの重要な役割が増大しています。ライセンスされたスペクトル。
ライセンスされた周波数帯域、無許可の周波数帯域、および複数のプロトコルが互いに干渉することなく共存するようにする方法は、これを考慮する必要があります。
さまざまなタイプの干渉：デバイスからLTEとBluetoothの干渉までの干渉
BluetoothとLTEとWi-Fiは、これらの3つの技術で広く使用されているため、BluetoothとLTEとWi-Fi間の通信は、 -Fi干渉も最も一般的です。これらの干渉を詳細に調べてみましょう。
装置内の干渉
他のアンテナの送信（Tx）信号は、ビクティム受信機の雑音電力を増加させ、信号雑音（例えば、雑音）を増加させることになり、システムの複数のアンテナアーキテクチャが互いに干渉して、負の比は悪影響を及ぼします。レシーバの感度（Rx）が低下し、エンジニアリング設計者は「減感」と言います。
この問題は近代的なものではなく、初期の無線機器でこの問題が頻繁に発生しました。他のコンポーネントが起動した後に、この問題が発生する可能性があります。受信機の感度は影響を受けますが、スマートフォン、Wi-Fiルーター、Bluetoothスピーカーなどのデバイスで広く使用されているため、この問題が適切に処理されないと悪影響が大きくなります。
•2つの無線システムが隣接周波数を占有し、キャリアリークが発生する•1つの送信機の高調波が他のシステムの搬送波周波数範囲に入る•2つの無線システムが共有する同じ周波数範囲。
LTEとWi-Fi
以下の図では、Band 40、Band 7、およびBand 41の3つのLTE帯域がWi-Fi帯域のチャネルに非常に近く、2.4 Ghz Wi-Fi無線帯域は両端の隣接帯域搬送波に漏れる可能性が非常に高いです。不適切に設計されたセルラーチャネル1およびWi-Fiチャネル11は、互いの送信および受信能力を妨害することがある。
BluetoothとWi-Fi
BluetoothとWi-Fiは異なるプロトコルで異なる方法で信号を送信しますが、動作周波数の範囲は同じです（下図参照）。信号BluetoothとWi-Fi無線は同じアクセスポイントなどの同じ物理的領域で動作することが多いため、2つの規格は相互に干渉し、両方の無線インターフェイスのパフォーマンスと信頼性に影響する可能性があります。
Wi-Fi共存の重要な役割を担う
米国政府は、消費者が関連する問題を解決するための様々な対策を講じており、その一つは様々な電子機器の放射とスペクトルを規制する規制を導入し、コンシューマ製品のコンプライアンステストを要求することである。
米国連邦通信委員会（FCC）は、製品がFCCの要件を満たしていることを実証するために、ほとんどのRF機器をテストすることを要求しています。隣接するスペクトルの共存を確保するためのバンディング要件。
Wi-Fiアクセスポイントは、次の2つの方法でFCCの要件を満たすことができます。1. Wi-Fiチャネル1と11の両方の電力レベルがWi-Fiスペクトルの端にあるため、電力レベルを下げます。フィルター。
干渉問題を解決するための設計のヒント：高品質BAWフィルタの使用
高性能の共存帯域エッジフィルタを使用しているため、Wi-FiトランスミッタはFCCの高域と低域のエッジ付近で動作することができます。
高品質のBAWバンドパスフィルタは多くの顧客に採用され、多くの利点を発揮しています。•スカートは非常に急峻で、Wi-Fi帯域、帯域端および隣接するLTE / TD-LTE帯域高い抑圧を実現•小型化により、設計者は家庭やオフィスのエンドユーザデバイスをより小さく、より魅力的にすることができます。•Wi-FiとLTE信号は、同じデバイスまたは隣接デバイスに共存できます。高性能の高出力アクセスポイントと小型基地局での使用が可能
これらのフィルタは、高倍率コンプライアンスと放射性能に影響を与えることなく、マルチユーザマルチプルインプット/マルチ出力（MU-MIMO）システムで発生する温度問題を解決することができます。
しかし、高品質のBAWフィルタは、FCC規定のバンディングの点でなぜ優れた性能を発揮しますか？
1、Wi Fi周波数帯域のSAW技術と比較して、BAWデバイスは挿入損失が低く、バンド端が急峻で、温度がより安定しています
Wi-Fiのような高帯域幅のネットワークにアクセスした後、基板本体に放射される音響エネルギーによって表面弾性波（SAW）デバイスの挿入損失が増加します。次の図では、周波数が増加するにつれて高品質BAWは、ボディ放射の損失がより少なく、したがって、マルチプレクサ・フィルタ設計に最適です。また、BAWは、FCCが要求する急峻なバンド・エッジを保証することができ、SAWはそのような高周波数範囲には達しません。このパフォーマンス要件。
BAWは、FCC認定試験の利点を持つ他の技術よりも優れた温度安定性を備えています。ほとんどのWi-Fi設計は室温（20〜25℃）に基づいていますが、システムの実際の動作温度は60〜80温度が上がるにつれて挿入損失が増加しますが、これが事前に考慮されていないと、製品認証中に問題が発生する可能性があります。
SAWに対するBAWのさらなる利点は、無料電子ブック「RF Filter Technologies ForDummies®」（第1巻）に記載されています。
2、BAWフィルタは、エンジニアリング設計者が干渉帯域のシームレスな移行を実現するのに役立ちます
FCCの電力スペクトル密度の規制に違反することなく、RFフロントエンド出力電力の限界を打ち破るために、この技術を使用することができます。フィルタリング技術を使用しない場合将来的には、一部のスペクトラムが利用できない可能性があります。オペレータおよび製造業者は、帯域エッジBAWフィルタ技術を使用してこれらのスペクトルを最大限に活用し、データ伝送速度を高め、帯域幅を増やすことができます。
3、高品質のBAWエッジフィルタはチャネル1とチャネル11を2〜3回拡張できます
チャネルの電力を設定する場合、Wi-Fi設計者は通常、バンドエッジの監視要件を満たす最小電力をデバイス全体のすべてのチャネルの電力に設定する必要があります。たとえば、チャネル6の電力要件は15 dBmですが、チャネル6は23 dBm設計者は、制御スキーム全体の電力を15 dBmに設定しますが、設計者が帯域エッジフィルタリングを使用すると、制御スキーム全体の電力が大幅に増加し、必要なRFリンクが減少します。
さらに、BAW帯域端フィルタの送信電力は28dBmに達することができ、システム性能が15％以上向上する。また、5GマルチユーザMIMOの同一チャネル干渉も低減される.CPE開発者が帯域端フィルタリングを使用しない場合、Wi -Fi帯域のチャネル1およびチャネル11は、FCCの規制に準拠することが難しいため、高品質のBAW帯域エッジフィルタを使用すると、CPE設計者はすべてのチャネル（1〜11）の電力を高いレベルで維持できます。
エッジフィルタの役割を詳細に理解するために、バンドエッジフィルタを使用する前後のユーザーエクスペリエンスの違いを確認します。•フィルタを使用する前に：Wi-Fiおよび携帯電話を使用して複数の人が客室にいるとします。チャンネル5 Wi-Fiを使用して、バッファリングや中断なしでライブの試合を見てください。このとき、部屋は携帯電話ユーザーになり、チャンネル5でWi-Fiスペースを占有し始めます。調整後にCPEデバイスが転送されます。 Wi-Fiデバイスにフリンジフィルタがない場合（左のブロック図参照）、Wi-Fi信号の強度とライブストリーミングの品質が低下し、プログラムが表示されます？。CPEデバイスは、バンドエッジフィルタが含まれている場合（例えば、右ブロック：CPE装置は、FCC規則に準拠するため、どのようなバッファは、後に•をフィルタ帯域を用いて隣接セルとの干渉を回避するために、チャネル1の電力を低減することが必要です図に示すように、チャンネル1とチャンネル11は影響を受けず、電力を減らす必要はありません。ライブサッカーの試合を引き続き見ることができます。
詳細：QorvoのWi-Fiソリューションが信号干渉を解決する方法
私たちは、インターネットの時代に入っている、デバイスおよび無線規格、より多くの共存と干渉の問題が必然的に持続します。BAWは、Wi-Fiアクセスポイントのパフォーマンスを向上させるために設計された高品質のWi-Fiを使用してフィルタリングします既存の各スペクトルを十分に活用する。
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著者について
ウェインはRFの18年以上の経験を持ち、我々は形成され、ますます複雑のWi-Fiのアプリケーションのために設計上の課題を解決するために、世界中の顧客を支援することができます。