Verificar o desempenho dos dispositivos de RF com um teste de bloqueio

Verificar o desempenho dos dispositivos de RF com um teste de bloqueio

O que os testes de bloqueio revelam?

A densidade cada vez maior de dispositivos, máquinas, sistemas e veículos que usam soluções com conectividade sem fio pode representar um grande desafio para um novo módulo Wi-Fi, devido à presença de sinais de interferência. A capacidade de um receptor sem fio receber um sinal desejado na presença de um sinal de interferência é descrita pelas características de bloqueio. Essas características também são conhecidas como desempenho de dessensibilização, visto que elas têm um impacto considerável na sensibilidade do receptor. Os testes de bloqueio são, portanto, cruciais para determinar se um receptor está funcionando como deveria.

Em um teste de bloqueio, um link de sinal desejado é mantido com um determinado nível de potência e frequência. Um gerador de sinais fornece um sinal de interferência para que o dispositivo em teste possa ver simultaneamente o sinal desejado e o sinal de interferência na entrada.

Os testes de bloqueio foram introduzidos na maioria das normas europeias de acordo com a Seção 3.2 da diretriz de equipamentos de rádio. Um receptor robusto pode lidar com um link de comunicações e manter um alto nível de desempenho, mesmo quando houver um forte sinal de interferência em um pequeno desvio de frequência.

O problema com as normas europeias

As normas europeias atuais podem ser um ponto de partida para compreender os requisitos essenciais de conformidade para os equipamentos de rádio. No entanto, os requisitos de teste de bloqueio nas diferentes normas europeias revelam que eles não seguem uma diretriz comum. Os testes de bloqueio na banda ISM de 2,4 GHz, por exemplo, é mais simples e não representa um grande desafio para a resistência do receptor. O nível de sinal indesejado usado no teste permanece constante. Isso significa que o teste é muito simples e está longe de refletir os cenários reais para ser de grande utilidade.

Embora as normas europeias não exijam tipos diferentes de sinais indesejados, há exceções. Um exemplo é a Norma 303 340 Ver. 1.1.2., aplicável aos receptores de transmissão DVB-T e DVB-T2. Essa norma exige diversos tipos de sinais de interferência, inclusive a simulação de um sinal de estação rádio-base LTE totalmente carregado. Dessa forma, apesar de um módulo passar nos testes usando os parâmetros definidos pelas normas europeias e estar qualificado para a marca CE, pode ser difícil avaliar com precisão se ele realmente é compatível com os requisitos determinados. A Rohde & Schwarz desenvolveu uma forma de personalizar o teste e verificar se o módulo Wi-Fi é adequado para o caso de uso pretendido no ambiente almejado.

Teste de bloqueio personalizado
Teste de bloqueio personalizado

Como configurar e executar um teste de bloqueio personalizado

A maneira mais fácil de monitorar o impacto do sinal de interferência é observar a taxa de erro de pacote ou a degradação da produtividade, assim que o dispositivo em teste puder retornar tais parâmetros. Se um limite de parâmetro de desempenho constante for aplicado, a tarefa do teste de bloqueio personalizado será localizar os níveis de sinal de interferência correspondentes, em diferentes desvios de frequência do sinal desejado. Um diagrama de desvio de nível versus frequência do sinal de interferência com declives em pequenos desvios pode indicar um receptor forte.

A norma europeia aplicável aos módulos Wi-Fi de 5 GHz especifica um teste de bloqueio semelhante ao descrito pela norma referente aos módulos Wi-Fi de 2,4 GHz. É possível aumentar o nível de sinal de bloqueio gradualmente, conforme sugerido no diagrama “Teste de bloqueio personalizado”. O nível de sinal indesejado é ajustado até que o receptor alcance um limite de desempenho específico.

Um teste de bloqueio personalizado é um modo útil de distinguir diferentes módulos Wi-Fi de acordo com o desempenho (diagrama “Limites de desempenho”). A personalização do teste de bloqueio fornece diversas possibilidades para criar um cenário de teste que se aproxime mais do ambiente de RF real do que o teste de bloqueio normalmente especificado nas normas europeias. Embora a maioria das normas europeias demandem testes de bloqueio básicos, um teste de bloqueio bem personalizado poderá validar a resistência do receptor em relação aos sinais indesejados. Tais testes de bloqueio personalizados podem, até mesmo, verificar interferências entre sistemas.

A qualidade do teste de bloqueio pode ser ainda melhor se o tipo de sinal de interferência for selecionado. Estabelecer um sinal de ruído (por exemplo, AWGN) ou um sinal modulado (por exemplo, OFDM), em vez de um sinal de CW padrão, pode gerar resultados de desempenho mais precisos.

Limites de desempenho resultantes dos testes de bloqueio personalizados
Limites de desempenho resultantes dos testes de bloqueio personalizados

Resumo

A respeito da coexistência de comunicações sem fio, a marca CE indica uma resistência mínima da função do receptor. Visto que as normas europeias mínimas não atendem às condições reais, um cenário de teste mais confiável é necessário. Isso pode ser obtido ao combinar diferentes métodos, tais como normas baseadas em RED/ETSI com outras normas, e incorporar as observações decorrentes da experiência.

Então, será possível obter uma visão mais precisa da resistência do receptor de RF. A solução é personalizar os testes de bloqueio, sem deixar de abordar parâmetros, tais como posições de frequência, níveis, larguras de banda, condições operacionais e tipos de sinal.

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