블로킹 테스트를 이용한 RF 기기 성능 검증

블로킹 테스트를 이용한 RF 기기 성능 검증

블로킹 테스트에서 무엇을 파악할 수 있습니까?

무선 연결 솔루션이 적용된 기기, 머신, 시스템, 차량의 밀도가 점차 높아짐에 따라 새로운 Wi-Fi 모듈에서 간섭 신호로 인해 해결해야 할 과제가 커질 수 있습니다. 간섭 신호가 존재할 때 무선 수신기가 필요 신호를 수신하는 기능을 블로킹 특성으로 설명합니다. 이러한 특성은 수신기 감도에 강력한 영향을 미치므로 감도 성능 열화 현상(Desensitization Performance)으로도 불립니다. 따라서 블로킹 테스트는 수신기가 정상적으로 작동하는지 여부를 판단하는 데 매우 중요합니다.

블로킹 테스트에서는 필요 신호 링크가 특정 파워 레벨과 주파수에서 유지됩니다. 신호 발생기는 테스트 기기(DUT)가 입력에서 간섭 신호와 필요 신호를 동시에 볼 수 있도록 간섭 신호를 공급합니다.

블로킹 테스트는 Radio Equipment Directive 3.2조에 따라 대부분의 EN 표준에 규정되어 있습니다. 신뢰성이 높은 수신기는 작은 주파수 오프셋에서 강한 간섭 신호가 있는 경우에도 통신 링크를 처리하고 높은 성능 수준을 유지할 수 있습니다.

EN 표준 관련 문제

현재 EN 표준은 무선 장비의 필수 규정 준수 요건을 이해하기 위한 시작점이 될 수 있습니다. 하지만 블로킹 테스트 요건은 각각의 EN 표준에서 공통의 지침을 따르지 않는 것으로 나타났습니다. 예를 들어 2.4 GHz ISM 대역에서는 블로킹 데스트가 비교적 간단하며 수신기 성능이 큰 문제가 되지 않습니다. 이 테스트에서 사용된 불요 신호 레벨이 일정 수준을 유지한다는 것은 테스트가 너무 간단하고 현실적 시나리오와 매우 다르기 때문에 측정의 의미가 희석됩니다.

대부분의 EN 표준은 다른 유형의 불요 신호를 요구하지 않지만 예외가 있습니다. 예를 들어 DVB-T 및 DVB-T2 방송 수신기에 적용되는 EN 303 340 Ver. 1.1.2가 있습니다. 이 표준에서는 완전히 로드된 LTE 기지국 신호의 시뮬레이션을 포함한 다양한 간섭 신호 유형을 요구합니다. 따라서 EN 세트 파라미터가 적용된 테스트에 합격한 모듈이 CE 마크를 획득할 수 있는 경우에도 모듈이 특정 요구사항에 대해 실제로 얼마나 적합한지 여부를 정확히 판단하는 것은 어려울 수 있습니다. 로데슈바르즈는 테스트를 커스터마이징하고 Wi-Fi 모듈이 관련 환경에서 의도한 Use Case에 적합한지 여부를 확인할 수 있는 방법을 개발했습니다.

커스터마이즈 블로킹 테스트
커스터마이즈 블로킹 테스트

커스터마이즈 블로킹 테스트 셋업 및 실행 방법

간섭 신호의 영향을 모니터링하는 가장 간단한 방법은 시험 대상 기기(DUT)에서 무선 항목의 피드백을 주기 시작하는 시점부터 패킷 에러율 또는 데이터 전송 속도 저하와 같은 파라미터를 확인하는 것입니다. 일정한 성능 파라미터가 적용된 경우의 커스터마이즈 블로킹 테스트 작업은 필요 신호로부터 다양한 주파수 오프셋에서 해당 간섭 신호 레벨을 찾는 것입니다. 작은 오프셋에서 간섭 신호의 레벨 대 주파수 오프셋 도표의 기울기가 가파른 경우 강한 수신기를 나타냅니다.

5 GHz Wi-Fi 모듈에 적용되는 EN 표준은 2.4 GHz Wi-Fi 모듈의 EN 표준으로 지정하는 블로킹 테스트와 유사한 블로킹 테스트를 지정합니다. 블로킹 신호 레벨은 "커스터마이즈 블로킹 테스트" 다이어그램과 같이 단계적으로 높일 수 있습니다. 불요 신호 레벨은 수신기가 특정 성능 임계값에 도달할 때까지 조정됩니다.

커스터마이즈 블로킹 테스트는 해당 성능("성능 한도" 다이어그램)을 기준으로 각각의 Wi-Fi 모듈을 구분하는 유용한 방법입니다. 블로킹 테스트를 커스터마이즈할 경우 EN 표준에 일반적으로 지정되는 블로킹 테스트보다 실제 RF 환경을 더욱 잘 나타내는 테스트 시나리오를 만들 수 있습니다. 대부분의 EN 테스트는 기본적인 블로킹 테스트를 요구하는 반면 정교하게 커스터마이즈된 블로킹 테스트는 불요 신호에 대한 수신기 성능을 검증할 수 있습니다. 이와 같은 커스터마이즈 블로킹 테스트는 시스템 간 간섭 신호까지 확인할 수 있습니다.

블로킹 테스트 품질은 간섭 신호 유형을 선택하여 더욱 개선할 수 있습니다. 표준 CS 신호가 아닌 노이즈 신호(예: AWGN) 또는 변조 신호(예: OFDM)를 공급할 경우 더욱 정밀한 성능 결과를 얻을 수 있습니다.

커스터마이즈 블로킹 테스트에 따른 성능 한도
커스터마이즈 블로킹 테스트에 따른 성능 한도

요약

Wireless Coexistence와 관련된 CE 마크는 수신기 기능의 최소 성능을 나타냅니다. 최소 EU 표준은 실제 사용 환경 조건을 제대로 반영하기 어려우므로 더욱 신뢰할 수 있는 테스트 시나리오가 필요합니다. 그러려면 RED/ETSI 기반 표준과 같은 다른 방법과 다른 표준을 결합하고 경험에서 얻은 관찰 사항을 통합해야 합니다.

그러면 RF 수신기의 성능을 더욱 정확하게 확인할 수 있습니다. 이 솔루션에서는 블로킹 테스트를 커스터마이즈하여 주파수 위치, 레벨, 대역폭, 작동 조건, 신호 유형 등의 파라미터를 지정합니다.

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