WLAN IEEE 802.11ac – Test dei segnali a banda larga

Attività da eseguire

Lo standard WLAN IEEE 802.11ac punta ad aumentare significativamente le velocità dei dati, aprendo nuovi casi di utilizzo come i display wireless con qualità HD. Per ottenere un throughput maggiore, lo standard IEEE 802.11ac definisce diverse nuove caratteristiche dei segnali, tra cui una larghezza di banda del canale fino a 160 MHz e 80 + 80 MHz. Ulteriori miglioramenti apportati sono la modulazione 256QAM e la ricetrasmissione parallela MIMO (multiple input multiple output) con un massimo di otto flussi spaziali. Queste caratteristiche avanzate consentono di raggiungere velocità dati fino a 870 Mbit/s su un singolo flusso spaziale e 6,9 Gbit/s con otto flussi spaziali.

Le nuove caratteristiche del segnale impongono requisiti elevati alle prestazioni dei dispositivi WLAN in termini di accuratezza della modulazione e di perdite nel canale adiacente. La modulazione 256QAM, ad esempio, richiede un'ampiezza massima del vettore errore (error vector magnitude, EVM) di –32 dB. Larghezze di banda di 80 + 80 MHz e 160 MHz presentano ulteriori difficoltà quando si progettano dispositivi a standard IEEE 802.11ac.

Soluzione di misura e collaudo

Lo sviluppo di trasmettitori e ricevitori IEEE 802.11ac richiede l'esecuzione di test completi, tra cui la generazione di segnali flessibili e l'analisi accurata dei segnali stessi. Le configurazioni di segnale complesse e le larghezze di banda con ordine di modulazione elevato richiedono apparecchiature di misura all'avanguardia. I generatori di segnale e gli analizzatori di spettro Rohde & Schwarz sono strumenti ideali per l'analisi approfondita del progetto, l'esecuzione di misure precise e l'identificazione rapida dei difetti nella catene di trasmissione e ricezione del segnale.

I test sui ricevitori e sui componenti richiedono la disponibilità di segnali di riferimento con una distorsione molto bassa. Rohde & Schwarz offre due generatori di segnali vettoriali, che consentono di creare forme d'onda conformi alle specifiche IEEE 802.11ac con banda 80 + 80 MHz e supporto completo della larghezza di banda di 160 MHz. Il nuovo strumento R&S®SMW200A è un generatore di segnali vettoriali di fascia alta che offre le migliori caratteristiche in termini di qualità del segnale con EVM di –49 dB e risposta in frequenza di 0,05 dB su larghezza di banda di 160 MHz. Lo strumentoR&S®SMBV100A è il primo generatore di segnali vettoriali di fascia media che offre larghezza di banda di 160 MHz in un formato compatto. Il generatore garantisce una purezza ottima del segnale con EVM di –47 dB e una risposta in frequenza di 0,2 dB. Entrambi gli strumenti sono caratterizzati da un sequenziatore di blocchi di frame (frame block sequencer) che consente una facile configurazione e una generazione di segnali contemporanei secondo tutti i principali standard WLAN IEEE 802.11. Si tratta di una funzione particolarmente utile quando vengono collaudati dispositivi che supportano più versioni dello standard IEEE 802.11.

I test sui trasmettitori richiedono misure spettrali quali ACLR e controllo delle emissioni spurie, nonché misure di accuratezza della modulazione (ad es. EVM) e analisi del contenuto dei segnali. Per eseguire queste attività in modo semplice e accurato, gli analizzatori di spettro e segnali Rohde & Schwarz, come ad esempio i modelli 'R&S®FSV e R&S®FSW, offrono larghezze di banda di demodulazione di 160 MHz. I grandi touchscreen rendono la configurazione del segnale rapida e facile e mostrano risultati di misura in forma completa e di semplice lettura.

Le eccellenti prestazioni dell'analizzatore di spettro di fascia altaR&S®FSW permettono l'analisi precisa del segnale, necessaria quando si devono caratterizzare i dispositivi in prova. Per una larghezza di banda di 160 MHz e una modulazione 256QAM, il valore residuo di EVM è molto basso, fino a –47 dB. L'elevata velocità dell'analizzatore di spettro consente di effettuare misure rapide durante i test di conformità e verifica. Il valore di EVM di un frame può essere acquisito in circa 35 ms.

Con l'analizzatore R&S®FSV, Rohde & Schwarz è stata la prima azienda a offrire un analizzatore di spettro di fascia media con larghezza di banda di demodulazione di 160 MHz come strumento conveniente per il test di trasmettitori e componenti in attività che spaziano dalla ricerca e sviluppo fino alla produzione in grande serie.

Vantaggi e caratteristiche principali delle soluzioni di misura e collaudo:

Generatori di segnale vettoriali

• Opzione firmware R&S®SMx-K86: sequenziatore di blocchi di frame per alternare frame degli standard tradizionali (11a/b/g), con quelli previsti nelle versioni 11n o 11ac in una sola forma d’onda arbitraria
• Modalità MIMO con un numero massimo di 8 antenne di trasmissione
• Fading in tempo reale con larghezze di banda fino a 160 MHz nel generatoreR&S®SMW200A
• Prestazioni eccellenti fino a –49 dB EVM e risposta in frequenza di 0,05 dB

Analizzatori di spettro e segnali

• EVM residuo molto basso
• Larghezza di banda di demodulazione di 160 MHz
• Tempi ridotti di commutazione e misura
• Supporto degli standard IEEE 802.11a/b/g/p, 11n e 11ac, misure spettrali (ACLR, SEM, OBW, CCDF) e di accuratezza della modulazione (EVM)