Что показывают испытания на блокирование?
Появляющиеся из-за растущей плотности устройств, механизмов, систем и транспортных средств, использующих беспроводное соединение, помехи могут представлять серьезную проблему для нового модуля Wi-Fi. Способность беспроводного приемника принимать полезный сигнал при наличии помех описывается характеристиками блокирования. Они также известны как характеристики десенсибилизации, поскольку оказывают значительное влияние на чувствительность приемника. Поэтому испытания на блокирование имеют решающее значение для подтверждения надлежащей работы приемника.
При проведении испытаний на блокирование поддерживается определенный уровень мощности и частоты линии связи полезного сигнала. Генератор сигналов формирует сигнал помехи, так что до входа испытуемого устройства доходит одновременно полезный сигнал и сигнал помехи.
Испытания на блокирование были введены в большинство европейских стандартов EN в соответствии со статьей 3.2 Директивы по радиооборудованию (RED). Помехоустойчивый приемник может работать с каналом связи и поддерживать высокий уровень эффективности даже при сильном сигнале помехи с небольшим смещением частоты.
Недостатки стандартов EN
Текущие стандарты EN могут стать отправной точкой для понимания основных требований по соответствию, предъявляемых к радиооборудованию. Однако анализ требований к испытаниям на блокирование в различных стандартах EN показывает, что они не следуют общим принципам. Например, испытания на блокирование в промышленном, научном и медицинском диапазоне 2,4 ГГц довольно просты и не позволяют по-настоящему проверить помехоустойчивость приемника. В тесте используется постоянный уровень нежелательного сигнала, то есть он слишком ограничен и далек от реальных сценариев, поэтому результаты таких испытаний малозначимы.
В большинстве стандартов EN не требуется использование различных типов нежелательных сигналов, хотя существуют и исключения. Например, стандарт EN 303 340 версии 1.1.2, который применяется к радиовещательным приемникам DVB-T и DVB-T2. Этот стандарт требует использования различных типов сигналов помех, включая имитацию сигнала полностью загруженной базовой станции LTE. Таким образом, даже если модуль прошел испытания с использованием заданных в EN параметров и имеет право на маркировку CE, будет трудно точно оценить, насколько он соответствует конкретным требованиям. Компания Rohde & Schwarz разработала способ, позволяющий настроить испытания под требования пользователя и убедиться в соответствии модуля Wi-Fi предполагаемым сценарию использования и среде.
Настраиваемые испытания на блокирование
Настраиваемые испытания на блокирование
Проведение настраиваемых испытаний на блокирование
Самый простой способ оценить воздействие сигнала помехи — посмотреть на коэффициент пакетных ошибок или ухудшение пропускной способности (конечно, если испытуемое устройство способно сообщать такие параметры). Если применяется постоянное пороговое значение параметра производительности, цель настраиваемых испытаний на блокирование заключается в том, чтобы найти соответствующие уровни сигнала источника помех при различных смещениях частоты относительно полезного сигнала. Если на графике зависимости уровня от смещения частоты для сигнала источника помех наблюдаются крутые углы наклона при небольших смещениях, это указывает на высокую помехоустойчивость приемника.
Испытания на блокирование, установленные стандартом EN для 5-ГГц модулей Wi-Fi, аналогичны испытаниям, которые требует стандарт EN для 2,4-ГГц модулей Wi-Fi. Можно постепенно повышать уровень блокирующего сигнала, как показано на диаграмме «Настраиваемые испытания на блокирование». Изменение уровня нежелательного сигнала продолжается до тех пор, пока приемник не достигнет заданного порога производительности.
Настраиваемые испытания на блокирование удобно использовать для дифференциации различных модулей Wi-Fi по их производительности (диаграмма «Ограничения производительности»). Настройка испытаний на блокирование предоставляет дополнительные возможности для создания тестового сценария, который лучше имитирует реальную ВЧ-среду, чем испытания на блокирование, описанные в обычных стандартах EN. Несмотря на то, что большинство стандартов EN ограничивается требованием проведения базовых испытаний на блокирование, только хорошо продуманные и адаптированные испытания на блокирование способны подтвердить устойчивость приемника к нежелательным сигналам. Такие настраиваемые испытания на блокирование дают возможность учесть даже внутрисистемные источники помех.
Для дополнительного повышения качества испытаний на блокирование можно выбрать тип сигнала источника помех. Использование источника шума (например, AWGN) или модулированного сигнала (например, OFDM) вместо стандартного немодулированного сигнала (CW) может повысить точность определения характеристик.
Ограничения производительности в результате настраиваемых испытаний на блокирование
Заключение
С точки зрения сосуществования различных беспроводных сигналов знак CE указывает на соблюдение минимальных требований по помехоустойчивости приемника. А поскольку минимальные стандарты ЕС не соответствуют реальным условиям, необходим более показательный тестовый сценарий. Добиться этого позволит объединение различных методов, например сочетание стандартов на основе RED/ETSI с другими стандартами и реальными наблюдениями.
В этом случае можно будет получить более точное представление о помехоустойчивости ВЧ-приемника. Решением является индивидуальная настройка испытаний на блокирование, включая такие параметры, как положения частот, уровни, полосы пропускания, условия работы и типы сигналов.
