Comprobar el rendimiento de dispositivos RF con un test de bloqueo

Comprobar el rendimiento de dispositivos RF con un test de bloqueo

¿Qué revelan los test de bloqueo?

La creciente densidad de dispositivos, máquinas, sistemas y vehículos que usan soluciones de conectividad inalámbrica representa un gran desafío para los módulos Wi-Fi nuevos debido a la presencia de señales interferentes. Las características de bloqueo de un receptor inalámbrico describen su capacidad para recibir la señal deseada en presencia de una señal interferente. Estas características se denominan también capacidad de desensibilización, ya que tienen un impacto considerable sobre la sensibilidad del receptor. Por eso los test de bloqueo son cruciales para determinar si un receptor funciona de la manera esperada.

En un test de bloqueo, un enlace de señal deseada se mantiene a un determinado nivel de potencia y frecuencia. Al mismo tiempo, un generador de señales proporciona una señal interferente, de modo que el dispositivo bajo prueba reciba simultáneamente la señal deseada y la señal interferente en su entrada.

Los test de bloqueo se han incorporado a la mayoría de las normas EN en virtud del artículo 3.2 de la directiva de equipos de radio. Un buen receptor es capaz de manejar un enlace de comunicación con un alto nivel de rendimiento pese a la presencia de una señal interferente intensa con una pequeña diferencia de frecuencia.

El problema con las normas EN

Las normas EN actuales podrían ser un punto de partida para entender los requisitos de cumplimiento esenciales para equipos de radio. Sin embargo, basta echar un vistazo a los requisitos de test de bloqueo de las diferentes normas EN para advertir que no siguen un patrón común. Por ejemplo, los test de bloqueo en la banda ISM de 2,4 GHz son tan simples que no permiten poner a prueba la robustez de los receptores. En estos test, el nivel de señal interferente permanece constante, y por lo tanto el test es demasiado simple y está demasiado alejado de los supuestos reales para ser realmente útil.

Aunque la mayoría de las normas EN no requieren diferentes tipos de señales interferentes, existen excepciones. Un ejemplo es la EN 303 340 Ver. 1.1.2., que se aplica a los receptores de radiodifusión DVB-T y DVB-T2. Esta norma requiere distintos tipos de señales interferentes, incluida la simulación de una señal de estación base LTE totalmente cargada. Así, el hecho de que un módulo supere los test con los parámetros definidos en una norma EN y sea apto para el marcado CE, no siempre significa que se conozca con exactitud su idoneidad real para unos requisitos concretos. Rohde & Schwarz ha desarrollado un método para personalizar el test y comprobar la idoneidad de un módulo Wi-Fi para un fin determinado en un entorno determinado.

Test de bloqueo personalizado
Test de bloqueo personalizado

Cómo configurar y llevar a cabo un test de bloqueo personalizado

La manera más fácil de conocer el impacto de la señal interferente es consultar la tasa de error de paquetes o la degradación del rendimiento una vez que el dispositivo bajo prueba pueda devolver esos parámetros. Si se aplica un umbral constante de parámetros de rendimiento, la tarea del test de bloqueo personalizado consiste en localizar los niveles de señal interferentes correspondientes a distintos offset de frecuencia respecto a la señal deseada. Si la señal interferente presenta una trama de offset de nivel/frecuencia con pendientes pronunciadas y offsets pequeños, se deduce que la calidad del receptor es buena.

La norma EN aplicable para módulos Wi-Fi de 5 GHz especifica un test de bloqueo similar al descrito en la norma EN para módulos Wi-Fi de 2,4 GHz. El nivel de la señal de bloqueo puede aumentarse paso a paso tal como muestra el gráfico «Test de bloqueo personalizado». Se ajusta el nivel de la señal interferente hasta que el receptor alcanza un determinado umbral de rendimiento.

Un test de bloqueo personalizado es una buena manera de diferenciar distintos módulos Wi-Fi en función de su rendimiento (gráfico «Límites de rendimiento»). La personalización del test de bloqueo amplía las posibilidades de crear una configuración de test más cercana a un entorno de RF real que los test de bloqueo especificados habitualmente en las normas EN. Mientras que la mayoría de las normas EN exigen test de bloqueo básicos, un test de bloqueo correctamente personalizado puede validar la resistencia del receptor a las señales interferentes. Esos test de bloqueo personalizados pueden detectar incluso señales interferentes dentro del propio sistema.

Puede mejorarse la calidad del test de bloqueo seleccionando el tipo de señal interferente. Para obtener resultados de rendimiento más precisos, pueden usarse señales de ruido (p. ej., AWGN) o señales moduladas (p. ej., OFDM) en lugar de señales estándar de onda continua.

Límites de rendimiento resultantes de test de bloqueo personalizados
Límites de rendimiento resultantes de test de bloqueo personalizados

Resumen

En el terreno de la coexistencia inalámbrica, el marcado CE indica que el receptor presenta un grado mínimo de resistencia a interferencias. Dado que las normas mínimas UE no satisfacen las condiciones del mundo real, se necesita una configuración de test más fiable. Esto puede lograrse combinando diferentes métodos como las normas basadas en RED/ETSI con otras normas e incorporando las observaciones obtenidas mediante la experiencia.

Así es posible hacerse una idea más exacta de la resistencia a interferencias de un receptor de RF. La solución consiste en personalizar los test de bloqueo para agregar parámetros de análisis como las posiciones de frecuencia, los niveles, los anchos de banda, las condiciones de funcionamiento y los tipos de señal.

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