A cosa serve il blocking test?
La crescente densità di dispositivi, macchine, sistemi e veicoli che utilizzano soluzioni di connettività wireless può rappresentare una grande sfida per un nuovo modulo Wi-Fi a causa della presenza di segnali interferenti. La capacità di un ricevitore wireless di ricevere un segnale desiderato in presenza di un segnale interferente è descritta dalle sue caratteristiche di blocco (blocking). Queste caratteristiche sono note anche come prestazioni di desensibilizzazione, poiché hanno un notevole impatto sulla sensibilità del ricevitore. I blocking test (test di blocco) sono, quindi, fondamentali per determinare se un ricevitore funziona come dovrebbe.
In un blocking test, viene mantenuto un collegamento di segnale desiderato a valori determinati di frequenza e livello di potenza. Un generatore di segnale fornisce un segnale interferente, in modo che il dispositivo in prova possa vedere contemporaneamente il segnale desiderato e il segnale interferente al suo ingresso.
I blocking test sono stati introdotti nella maggior parte degli standard EN ai sensi dell’articolo 3.2 della direttiva sulle apparecchiature radio (RED). Un ricevitore robusto può gestire un collegamento di comunicazione e mantenere un livello di prestazioni elevato anche quando c’è un forte segnale interferente a un piccolo offset di frequenza.
Il problema con gli standard EN
Gli attuali standard EN potrebbero essere un punto di partenza per comprendere i requisiti essenziali di conformità per le apparecchiature radio. Tuttavia, uno sguardo ai requisiti dei blocking test previsti nei diversi standard EN rivela che non seguono una linea guida comune. I blocking test nella banda ISM da 2,4 GHz, ad esempio, sono piuttosto semplici e non mettono a dura prova la robustezza del ricevitore. Il livello di segnale indesiderato utilizzato in questo test rimane costante, il che significa che il test è troppo semplice e lontano dagli scenari reali per essere davvero significativo.
Mentre nella maggior parte dei casi gli standard EN non richiedono di effettuare prove con tipi diversi di segnali indesiderati, ci sono eccezioni. Un esempio è la norma EN 303 340 Vers. 1.1.2., applicabile ai ricevitori broadcast DVB-T e DVB-T2. Questo standard richiede l'utilizzo di diversi tipi di segnali interferenti, inclusa la simulazione di un segnale di una stazione base LTE a pieno carico. Pertanto, anche se un modulo che supera i test utilizzando parametri EN previsti dalle norme potrebbe essere considerato idoneo per ottenere marchio CE, sarebbe difficile valutare con precisione quanto il modulo sia effettivamente adatto per soddisfare i requisiti specificati. Rohde & Schwarz ha sviluppato un modo per personalizzare il test e assicurarsi che il modulo Wi-Fi si adatti al caso d’uso previsto nell’ambiente previsto.
Blocking test personalizzato
Blocking test personalizzato
Come impostare ed eseguire un blocking test personalizzato
Il modo più semplice per monitorare l’impatto del segnale interferente consiste nell’esaminare la frequenza di errore dei pacchetti o il degrado della velocità effettiva di trasmissione una volta che il dispositivo in prova è in grado di restituire tali parametri. Se viene applicata una soglia costante per un parametro prestazionale, il compito del blocking test personalizzato consiste nel trovare i livelli di segnale interferente corrispondenti a diversi offset di frequenza dal segnale desiderato. Un grafico del livello in funzione della frequenza di offset del segnale interferente con pendenze ripide a piccoli offset indicherebbe un ricevitore forte.
Lo standard EN applicabile per i moduli Wi-Fi a 5 GHz specifica un blocking test simile a quello specificato dallo standard EN per i moduli Wi-Fi a 2,4 GHz. Il livello del segnale di blocco può essere aumentato passo dopo passo come suggerito nel diagramma “Blocking test personalizzato”. Il livello del segnale indesiderato viene regolato fino a quando il ricevitore raggiunge una specifica soglia prestazionale.
Un blocking test personalizzato è un modo utile per differenziare i diversi moduli Wi-Fi in base alle loro prestazioni (diagramma “prestazioni limite”). La personalizzazione del blocking test offre ulteriori possibilità per creare uno scenario di test che si avvicini meglio all’ambiente RF reale rispetto a un test di blocco generico come specificato negli standard EN. Mentre la maggior parte degli standard EN richiede l'esecuzione di un blocking test base, un test personalizzato può validare la robustezza del ricevitore rispetto ai segnali indesiderati. Questi blocking test personalizzati potrebbero anche individuare effetti interferenti intrasistema.
La qualità del blocking test può essere ulteriormente aumentata selezionando il tipo di segnale dell’interferente. Fornire un segnale di rumore (ad esempio AWGN) o un segnale modulato (ad esempio OFDM) invece di un segnale CW standard può portare a risultati più precisi per valutare le prestazioni reali del ricevitore.
Prestazioni limite in base ai risultati del blocking test personalizzato
Riassunto
Per quanto riguarda la coesistenza dei sistemi wireless, il marchio CE indica una robustezza minima della funzionalità del ricevitore. Poiché gli standard minimi dell’UE non soddisfano le condizioni di utilizzo reali, è necessario uno scenario di test più affidabile. Questo scenario può essere ottenuto combinando diversi metodi di prova, come gli standard basati su RED/ETSI con altri standard e incorporando osservazioni derivanti dall’esperienza.
Quindi, sarà possibile valutare più accuratamente la robustezza del ricevitore RF. La soluzione è quella di personalizzare i blocking test, assicurandosi di considerare parametri come posizioni di frequenza, livelli, larghezze di banda, condizioni operative e tipi di segnale interferente.
