Murata Mesures de suppression du bruit pour le Wi-Fi 6
Le Wi-Fi® 6 est de plus en plus demandé car il est accessible même dans les environnements très fréquentés. L'Institut des ingénieurs en électricité et en électronique (IEEE = Institute of Electrical and Electronics Engineers) a mis en place la norme IEEE 802.11ax pour le Wi-Fi 6. Son utilisation est prévue pour le Wi-Fi public dans des endroits extrêmement fréquentés, tels que les gares et les aéroports. Le Wi-Fi 6 offre une vitesse de transmission maximale améliorée grâce à la modulation (1024-QAM) et à l'accès multiple par division de fréquence orthogonale (OFDMA), une technologie qui affecte efficacement les paquets à plusieurs utilisateurs. Cependant, la modulation (1024-QAM) est faible contre le bruit, et l'importance des mesures de suppression du bruit peut augmenter par rapport aux normes conventionnelles.
Chronologie Wi-Fi
Modification des normes Wi-Fi
Vérification de la valeur EVM (Error Vector Magnitude = Ampleur du vecteur d'erreur) admissible
Les problèmes de bruit liés au Wi-Fi 6 peuvent être causés par la détérioration des caractéristiques de transmission et de réception.
L'EVM est un paramètre qui indique les caractéristiques de transmission. Il est conçu pour que l'EVM reste en dessous de -35 dB en termes de standard. On pense que le bruit ambiant peut causer une détérioration de la valeur EVM. Murata a effectué des mesures comme indiqué dans le diagramme des valeurs EVM admissibles (ci-dessous) à l'aide d'un module Wi-Fi 6 pour vérifier dans quelle mesure la détérioration de l'EVM est acceptable dans une communication 1024-QAM.
Diagramme des valeurs EVM admissibles
Vérification des résultats de la valeur EVM admissible
Le diagramme suivant (Figure 1, ci-dessous) est le résultat de la mesure du PER (Packet Error Rate = Taux d'erreur de paquet) par rapport à l'EVM. Murata a découvert que l'EVM devait être inférieur à -29 dBm à 1 024 QAM, lorsque la norme répondant à la qualité de communication est inférieure à 10 % de PER (taux d'erreur de paquet).
La relation du rapport S/N entre l'EVM et la forme d'onde de transmission à ce moment est indiquée dans le deuxième diagramme (Figure 2, ci-dessous). Murata a constaté que la communication devient difficile si le rapport S/N se détériore de 5 dB pour 1 024 QAM même si la conception satisfait l'EVM de -35 dBm, valeur conforme à la norme.
La nécessité de mettre en œuvre des mesures de suppression du bruit augmente car la condition est plus sévère que lorsque la marge requise était de 12 dB à 64 QAM. Le bruit à prendre en compte peut inclure les signaux du module BLUETOOTH ® , les signaux I/F haut débit et le bruit du convertisseur CC-CC.
Figure 1
Figure 2
Problèmes et mesures de bruit anticipés - 1
Entrée de bruit dans la bande des 5 GHz
Le Wi-Fi 6 est compatible avec les bandes de 2,4 GHz et 5 GHz, mais lorsqu'un bruit (bruit de commutation du convertisseur CC-CC, etc.) dans la plage de 0,1 GHz à 1 GHz est appliqué à l'extrémité avant de la bande 2,4 GHz, une distorsion d'intermodulation de troisième ordre qui interfère avec la bande 5 GHz se produit (Figure 3, ci-dessous).
Des perturbations de communication se produisent si cela est transmis à l'extrémité avant de la bande 5 GHz via des lignes d'alimentation, etc.
Lors de l'utilisation d'une unité de base, la communication avec les appareils utilisant une bande Wi-Fi de 2,4 GHz peut être la raison. Pour les appareils sans fil, l'utilisation simultanée avec Bluetooth peut être la raison.
Figure 3
Exemples d'interférences sur la bande 5 GHz dues à une distorsion d'intermodulation du troisième ordre
Mesures appliquant des filtres de bruit prenant en charge la bande 5 GHz
Un filtre de bruit prenant en charge la bande 5 GHz est appliqué pour empêcher l'entrée de bruit dans la bande 5 GHz. Le BLF03VK de Murata est un filtre de bruit conçu pour éliminer efficacement le bruit dans la bande de 5 GHz.
L'insertion de la série BLF03VK dans la ligne d'alimentation (Figure 4, ci-dessous) peut empêcher la distorsion d'intermodulation de troisième ordre de se propager dans l'extrémité avant de la bande de 5 GHz.
Figure 4
Problèmes et mesures de bruit anticipés - 2
Bruit qui interfère avec le Wi-Fi provenant des interfaces à haut débit
L'équipement d'interfaces à haut débit peut également entraîner une détérioration de la sensibilité de réception.
À mesure que la communication Wi-Fi s'accélère, la vitesse des interfaces de transmission de données internes augmente également, et les fréquences qui interfèrent avec les signaux Wi-Fi seront également traitées. Pour cette raison, les signaux PCI Express sont rayonnés et la sensibilité de réception Wi-Fi de la bande 2,4 GHz se détériore.
De plus, en raison de la popularité des connecteurs USB-C, la prise en charge de l'USB 3.1 a progressé, et du fait que l'USB 3.1 a une fréquence de signal proche de la bande 2,4 GHz, il existe des exemples qui conduisent à une détérioration de la sensibilité de la réception Wi-Fi.
Exemple : les signaux PCI Express affectent la sensibilité Wi-Fi
Insertion d'un filtre de bruit dans la ligne de signal qui n'affecte pas la forme d'onde du signal
Un filtre de bruit est inséré sur la ligne de signal d'interface pour éliminer le bruit qui interfère avec le Wi-Fi des interfaces haut débit. Cependant, étant donné que ces interfaces utilisent des signaux haut débit, les utilisateurs doivent sélectionner ceux qui n'affectent pas les formes d'onde des signaux.
En principe, les bobines d'arrêt en mode commun et les filtres de bruit en mode commun (CMCC) n'affectent pas les signaux différentiels. Mais comme il existe dans une certaine mesure des impédances de mode différentiel dans les produits réels, les utilisateurs doivent sélectionner les composants applicables.
Exemple : bruit de rayonnement provenant d'interfaces à haut débit
Conclusion
•La méthode de modulation 1024-QAM appliquée au Wi-Fi 6 est facilement influencée par le bruit.
•Étant donné que le Wi-Fi 6 est une structure à double bande avec des bandes 2,4 GHz et 5 GHz, ainsi que la distorsion d'intermodulation de troisième ordre qui se produit dans la bande 2,4 GHz, cela entraîne une détérioration de la sensibilité de réception de la bande 5 GHz . Des mesures peuvent être prises en insérant la série BLF03VK dans la ligne d'alimentation.
•Une diminution de la sensibilité WiFi se produit si des interfaces haut débit sont installées. Des mesures peuvent être prises en utilisant des bobines d'arrêt en mode commun/des filtres de bruit en mode commun qui prennent en charge les signaux à haut débit sur la ligne de signal de l'interface à haut débit.
Composants recommandés par Murata - 3e ordre
Composants recommandés par Murata - 2,4 GHz
Composants recommandés par Murata - 5 GHz
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