Murata Wi-Fi 6에 대한 잡음 억제 조치

EVM 허용값 확인

Wi-Fi 6의 잡음 문제는 전송 및 수신 특성이 저하되어 발생할 수 있습니다.

EVM은 전송 특성을 나타내는 매개변수입니다. EVM이 표준에 따라 -35dB 미만을 유지하도록 설계되었습니다. 주변 잡음이 EVM 값을 악화시킬 수 있는 것으로 고려됩니다. Murata는 1024QAM 통신에서 EVM의 성능 저하가 허용되는지 확인하기 위해 Wi-Fi 6 모듈을 사용하여 EVM 허용값 다이어그램(아래)에 제시된 바와 같이 측정을 수행했습니다.

EVM 허용값의 결과 확인

다음 다이어그램(아래 그림 1)은 대비 EVM에 대한 측정 결과입니다. Murata는 표준이 통신 품질을 충족할 때 1024QAM이 10% PER(패킷 오류율) 미만인 경우 EVM이 -29dBm 미만이 되어야 한다는 사실을 발견했습니다.

현재 EVM과 전송 파형 사이의 S/N 비율의 관계는 두 번째 다이어그램(아래 그림 2)에 표시되어 있습니다. Murata는 설계가 EVM -35dBm(표준에 부합하는 값)을 충족하는 경우에도 S/N 비율이 1,024QAM에 대해 5dB까지 저하될 경우 통신이 어려워진다는 사실을 발견했습니다.

64QAM에서 필요한 마진이 12dB일 때에 비해 조건이 더 가혹하기 때문에 소음 억제 조치를 구현해야 할 필요성이 증가합니다. 고려해야 할 잡음에는 BLUETOOTH® 모듈 신호, 고속 I/F 신호 및 DC-DC 변환기 잡음이 포함될 수 있습니다.

예상되는 잡음 문제 및 조치 - 1

5GHz 대역으로 잡음 유입
Wi-Fi 6은 2.4GHz 및 5GHz 대역과 호환되지만 0.1~1GHz 범위의 잡음(DC-DC 변환기 스위칭 잡음 등)이 2.4GHz 대역의 프런트 엔드에 적용되면 3차 상호 변조 5GHz 대역을 방해하는 왜곡이 발생합니다(아래 그림 3).

이러한 신호가 전력선을 통해 5GHz 대역의 프런트 엔드로 전송될 경우 통신 간섭이 발생합니다.

기본 장치를 사용할 때 2.4GHz 대역 Wi-Fi를 사용하는 장치와 통신하기 때문일 수 있습니다. 무선 장치의 경우 Bluetooth와 동시에 사용하기 때문일 수 있습니다.

3차 상호 변조 왜곡으로 인한 5GHz 대역 측 간섭의 예

5GHz 대역을 지원하는 잡읍 필터를 적용 조치
5GHz 대역을 지원하는 잡음 필터를 적용하여 5GHz 대역으로의 잡음 유입을 방지합니다. Murata의 BLF03VK는 5GHz 대역의 잡음을 효과적으로 제거하도록 설계된 잡음 필터입니다.

BRF03VK 시리즈를 전력선에 삽입(아래 그림 4)하면 3차 상호 변조 왜곡이 5GHz 대역의 프런트 엔드로 유입되는 것을 방지할 수 있습니다.

예상되는 잡음 문제 및 조치 - 2

고속 인터페이스에서 Wi-Fi를 방해하는 잡음
고속 인터페이스를 장착하면 수신 감도가 저하될 수도 있습니다.

Wi-Fi 통신 속도가 빨라지면 내부 데이터 전송 인터페이스의 속도도 증가하고 Wi-Fi 신호를 방해하는 주파수도 처리됩니다. 이러한 이유로 PCI Express 신호는 방사되고 2.4GHz 대역 Wi-Fi 수신 감도가 저하됩니다.

또한 USB Type-C 커넥터의 인기 때문에 USB 3.1에 대한 지원이 진행되었고, USB 3.1의 신호 주파수가 2.4GHz 대역에 가깝기 때문에 Wi-Fi 수신 감도 저하를 초래하는 예가 있습니다.

신호 파형에 영향을 주지 않는 신호 라인에 잡음 필터 삽입
고속 인터페이스에서 Wi-Fi를 방해하는 잡음을 제거하기 위해 인터페이스 신호 라인에 잡음 필터를 삽입했습니다. 하지만 이 인터페이스는 고속 신호를 사용하므로 사용자는 신호 파형에 영향을 주지 않는 신호를 선택해야 합니다.

원칙적으로, 공통 모드 초크 코일/CMCC(공통 모드 잡음 필터)는 차동 신호에 영향을 주지 않습니다. 하지만 실제 제품에 차동 모드 임피던스가 있으므로 사용자는 해당 부품을 선택해야 합니다.

결론

        • Wi-Fi 6에 적용되는 1024QAM 변조 방법은 잡음에 쉽게 영향을 받습니다.
• Wi-Fi 6는 2.4GHz 대역과 5GHz 대역으로 구성된 이중 대역 구조이기 때문에 2.4GHz 대역에서 발생하는 3차 상호 변조 왜곡과 함께 5GHz 대역의 수신 감도를 저하시킵니다. BRF03VK 시리즈를 전력선에 삽입하여 조치를 취할 수 있습니다.
• 고속 인터페이스가 설치되어 있으면 Wi-Fi 감도가 감소합니다. 고속 인터페이스 신호 라인에서 고속 신호를 지원하는 공통 모드 초크 코일/공통 모드 잡음 필터를 사용하여 조치를 취할 수 있습니다.

BRF03VK221SNGD 페라이트 비드 보기

BRF03VK600SNLD 페라이트 비드 보기

DLM0N5B280HY2 공통 모드 초크 코일/잡음 필터 보기

DLM0Q5B350HY2 공통 모드 초크 코일/잡음 필터 보기

NFG0QHB242H52 공통 모드 잡음 필터 보기

DLM0N5B120HY2 공통 모드 초크 코일/잡음 필터 보기

DLM0Q5B120HY2 공통 모드 초크 코일/잡음 필터 보기

NFG0QHB542H52 공통 모드 잡음 필터 보기

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