Esta entrada de blog es front-end de la serie desafío de diseño Wi-Fi (de dos piezas) de la segunda parte, la primera parte se examinan las cuestiones relacionadas con el calor.
Inicio Wi-Fi interferencia de la señal ocurre, los consumidores tienen muchas maneras de resolver este problema, tales como la ubicación de un router móvil, vuelva a conectar la red Wi-Fi, reiniciar el módem, incapaz de hacer nada cuando también puede comunicarse con su proveedor de servicios. Sin embargo, como un RF Ingenieros, ¿cómo se pueden diseñar puntos de acceso Wi-Fi para resolver los problemas de interferencia más graves en la fuente?
Este blog se centrará en los siguientes factores de interferencias Wi-Fi: • La necesidad de soportar múltiples estándares inalámbricos • • tipo de interferencia varía con el borde del papel importante • El borde de alto rendimiento con la importancia de filtro de convivencia
Un punto de acceso, múltiples estándares de tecnología inalámbrica
En el desarrollo de puntos de acceso Wi-Fi, los diseñadores deben considerar una variedad de estándares de tecnología inalámbrica: • normas de rango medio y corto alcance como Bluetooth, Zigbee y superior Z-Wave • Potencia de cerca y de lejos estándares tales como Wi- Fi, 3G / 4G LTE 5G y muchos de la norma es probable que interfieran entre sí, lo que lleva a problemas con la conexión del usuario.
Además, el espectro sin licencia también puede causar interferencias. Como la comunicación inalámbrica de datos con el fin de ampliar la capacidad de la división, el importante papel de las redes de redes con y sin licencia están creciendo. Además, el nuevo Internet de los objetos (IO) sector también no es una gran cantidad de uso Espectro con licencia.
Cómo garantizar que la banda licenciada, banda de frecuencias sin licencia y protocolos múltiples coexistencia armoniosa, no interferirán entre sí? Esta es la pregunta que debemos considerar.
Diferentes tipos de interferencia: interferencia del dispositivo a la interferencia de LTE y Bluetooth
Es probable que ocurran entre los dispositivos internos y la interferencia de equipos, tales como señales portadoras inalámbricas pueden interferir unas con otras, dos estándares inalámbricos pueden interferir entre sí. Bluetooth, LTE y la tecnología Wi-Fi es ampliamente utilizado los tres, por lo que para LTE Bluetooth y Wi -Fi interferencia también es la más común. Exploremos estas interferencias en detalle:
Interferencia dentro del equipo
Una pluralidad de arquitectura del sistema de antena que pudiera interferir con cada uno de otros efectos, debilitando así por acoplamiento (aislamiento antena) entre la antena de interferencia. Otros antenas de transmisión (Tx) de potencia de la señal aumenta el ruido perturbado receptor para la señal a ruido La relación negativa tiene un efecto negativo. La sensibilidad del receptor (Rx) disminuye, lo que hace que el diseñador de ingeniería diga 'desensibilización'.
Desensibilización, es decir, la influencia de ruido del receptor de fuentes externas, este fenómeno puede conducir a la reducción de la sensibilidad de conexión inalámbrica se pierde o se rompe este tipo de problemas no sólo se apareció moderna, los primeros radios también a menudo se encuentra con este problema - .. Una vez iniciados los otros componentes, la sensibilidad del receptor se verá afectada. sin embargo, debido a la tecnología inalámbrica actual ha sido ampliamente utilizado en los teléfonos inteligentes, routers Wi-Fi, altavoces Bluetooth y otros equipos, tales problemas si no se maneja adecuadamente, tendrá un mayor impacto negativo.
'La desensibilización' principalmente en las tres condiciones siguientes: • dos sistemas de radio ocupan de frecuencia adyacente, y la fuga de portador • un rango de frecuencia portadora del transmisor armónico cae dentro de otro sistema • cuota de dos sistemas de radio. El mismo rango de frecuencia.
LTE y Wi-Fi
A continuación, la banda 40, la banda 41 y la banda de frecuencia de LTE banda 7 está muy cerca de la canal de tres bandas Wi-Fi. 2.4 extremos de la banda de radio Ghz Wi-Fi son muy bajo de fugas en la frecuencia de portadora adyacente puede Si el sistema de El canal celular 1 y el canal Wi-Fi 11 mal diseñados pueden interferir con la capacidad de envío y recepción de cada uno.
Bluetooth y Wi-Fi
Bluetooth y Wi-Fi transmiten señales de diferentes maneras usando diferentes protocolos, pero el rango de frecuencia de operación es el mismo (como se muestra en la figura siguiente). Por lo tanto, si Wi-Fi funciona en la banda de 2.4Ghz, Wi-Fi y Bluetooth afectarán la transmisión de la otra parte. Señales. Debido a que las radios Bluetooth y Wi-Fi a menudo trabajan en la misma área física, como en el mismo punto de acceso, los dos estándares interfieren entre sí y pueden afectar el rendimiento y la confiabilidad de ambas interfaces inalámbricas.
Poniendo de relieve el importante papel de la coexistencia Wi-Fi
El gobierno de EE. UU. Ha tomado diversas medidas para ayudar a los consumidores a resolver problemas relacionados, uno de los cuales es introducir regulaciones para regular la radiación y el espectro de diversos dispositivos electrónicos y exigir que los productos de consumo se sometan a pruebas de cumplimiento.
La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de EE. UU. Exige que la mayoría de los equipos de RF sean probados para demostrar que cumplen con los requisitos de la FCC. Especifican que el equipo debe tener faldas empinadas en el rango de frecuencia de Wi-Fi inferior y superior para implementar estrictos Requisitos de bandas para garantizar la coexistencia del espectro adyacente.
Los puntos de acceso Wi-Fi pueden cumplir con los requisitos de la FCC de dos maneras: 1. Reduzca los niveles de potencia de los canales Wi-Fi 1 y 11, ya que ambos están en el borde del espectro Wi-Fi 2. El uso de bordes de banda es muy pronunciado Filtrar
Consejos de diseño para resolver problemas de interferencia: uso de filtros BAW de alta calidad
Utilizamos filtros de borde de banda de coexistencia de alto rendimiento, los transmisores de Wi-Fi pueden trabajar cerca de los bordes de banda alta y baja de la FCC.
Muchos clientes han adoptado con éxito filtros pasabandas acústicos a granel de alta calidad y demuestran las siguientes ventajas: • Las faldas son extremadamente empinadas y pueden lograr bajas pérdidas en la banda Wi-Fi en los bordes de las bandas y las bandas adyacentes LTE / TD-LTE. Logre un alto rendimiento de supresión • Tamaño significativamente reducido para ayudar a los diseñadores a crear dispositivos de usuario final aún más pequeños y atractivos para el hogar o la oficina. • Permitir la coexistencia de señales Wi-Fi y LTE en el mismo dispositivo o dispositivos adyacentes. Posibilidad de utilizar en puntos de acceso de alta potencia de alto rendimiento y pequeñas estaciones base
Estos filtros resuelven los problemas de temperatura que se encuentran en los sistemas multiusuario de entrada múltiple / salida múltiple (MU-MIMO) sin afectar el cumplimiento armónico y el rendimiento de la radiación. Esto es fundamental si desea cubrir por completo todo el espectro asignado.
Sin embargo, ¿por qué el filtro BAW de alta calidad funciona tan bien en términos de bandas especificadas por la FCC?
1, en comparación con la tecnología SAW en el rango de frecuencia Wi Fi, los dispositivos BAW tienen menor pérdida de inserción, bordes de banda más pronunciados y temperaturas más estables
Después de acceder a una red de mayor ancho de banda, como Wi-Fi, la pérdida de inserción de dispositivos de onda acústica superficial (SAW) aumentará debido a la energía acústica radiada en el cuerpo del sustrato. En la siguiente figura, podemos ver que a medida que aumenta la frecuencia (derecha El BAW de alta calidad tiene una menor pérdida de radiación corporal y, por lo tanto, es la mejor opción para el diseño de filtro multiplexor. Además, BAW también puede garantizar un borde de banda empinado requerido por la FCC, y SAW no puede alcanzar dicho rango de frecuencia. Este requisito de rendimiento.
BAW también tiene una mejor estabilidad de temperatura que otras tecnologías, lo que tiene ventajas en las pruebas de certificación de FCC. La mayoría de los diseños de Wi-Fi se basan en temperatura ambiente (20-25 ° C), pero la temperatura de funcionamiento real del sistema puede alcanzar 60-80 ° C. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la pérdida de inserción. Si esto no se tiene en cuenta por adelantado, pueden surgir problemas durante la certificación del producto. El uso de la tecnología BAW puede reducir la pérdida de inserción y mejorar la tasa de aprobación de las pruebas de certificación.
Las ventajas más de BAW sobre SAW se pueden encontrar en nuestro libro electrónico gratuito "Tecnologías de filtro de RF para Dummies®" (Vol. 1).
2, el filtro BAW puede ayudar a los diseñadores de ingeniería a realizar una transición perfecta de la banda de interferencia
A continuación, después de usar un filtro con respuesta de borde superior, antes de su uso. Diseñador puede utilizar esta tecnología para impulsar la potencia de salida de RF límites de la parte delantera, mientras no esté en violación de los reglamentos de la FCC para la densidad espectral de potencia. Sin el uso de técnicas de filtrado bajo algunos pueden no usar el espectro de frecuencia, los operadores y fabricantes utilizan borde de la cinta después de la tecnología de filtros BAW puede hacer un uso completo del espectro, aumentando de este modo la velocidad de transferencia de datos, aumentar el ancho de banda.
3, el filtro de borde BAW de alta calidad puede expandir el canal 1 y el canal 11 dos o tres veces
Los diseñadores Wi-Fi dispuesta potencia del canal, debe ser la mínima potencia de acuerdo con los requisitos reglamentarios de borde de ajuste de potencia de todo el aparato todos los canales. Por ejemplo, la potencia del canal 1 de acuerdo con los requisitos reglamentarios de 15 dBm, si bien el canal 6 puede llegar a 23 dBm la potencia total, el diseñador o el esquema de control establecerá 15 dBm. Si se utiliza filtro de borde diseñador, puede mejorar en gran medida el esquema general de control de potencia, reduciendo así el enlace de RF requerida.
Además, transmitir borde de la banda de energía del filtro BAW puede alcanzar 28 dBm, de modo que la mejora del rendimiento del sistema en más de un 15%, la interferencia co-canal en multi-usuario MIMO 5G se reducirá. Desarrollador CPE sin utilizar filtrado de borde de la cinta, Wi canal de frecuencia -Fi 1 y el canal 11 serían difíciles de cumplir con las regulaciones de la FCC; después de la borde de la banda de filtro BAW de alta calidad, los diseñadores de CPE a todos los canales (1-11) se mantienen a un nivel de potencia alto.
Con el fin de comprender el papel de filtro de borde de la banda específica, nos fijamos en la diferencia en la experiencia del usuario con el uso de bordes traseros del filtro frontal y: • Antes de usar filtro: Supongamos que hay personas que utilizan Wi-Fi y los teléfonos celulares en la habitación donde se encuentre, usted está usa el canal 5 de Wi-Fi para ver los partidos de fútbol en directo, no hay búfer y sin interrupción puede ser esta vez, la habitación entra un usuario de teléfono celular, comienza a tomar su red Wi-Fi en el canal de espacio 5. dispositivo CPE después del ajuste, lo trasladaremos al canal 1, el canal 5 con el fin de liberar el espacio. Si los dispositivos Wi-Fi con ningún filtro de borde (por ejemplo, el bloque de la izquierda muestra en la Fig.), la intensidad de señal y la calidad de Wi-Fi aire se reducirá, haciendo que el programa a aparecer el tampón Cuál es porque el equipo CPE para cumplir con las regulaciones de la FCC, es necesario reducir la potencia del canal 1, para evitar la interferencia con las células adyacentes que utilizan la banda de filtro después de •:?. Si el dispositivo CPE incluye un filtro de borde de la banda (por ejemplo, el bloque de la derecha Como se muestra en la figura), el canal 1 y el canal 11 no se verán afectados y no es necesario reducir la potencia. Puede continuar viendo partidos de fútbol en vivo.
Conozca más: Cómo la solución Wi-Fi de Qorvo puede ayudar a resolver la interferencia de señales
Hemos entrado en una era de Internet, inevitablemente persisten más y más dispositivos y estándares inalámbricos, problemas de convivencia y de interferencia. BAW filtra usando alta calidad Wi-Fi está diseñado para mejorar el rendimiento de los puntos de acceso Wi-Fi Para hacer un uso completo de cada espectro existente.
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Sobre el autor
Wayne tiene más de 18 años de experiencia en la industria de RF y puede ayudar a clientes de todo el mundo a resolver los desafíos de diseño creados por la creciente complejidad de las aplicaciones de Wi-Fi.