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공지사항

[Murata solution] Wi-Fi 6 노이즈 대책, 어떤 방법이 있을까요? – 2탄

  • 작성자 : 최고관리자
  • 등록일 : 23-09-13 21:03
  • 조회수 : 333회

본문

1탄에 이어 Wi-Fi 6 노이즈 대책에 대해 더욱 상세하게 소개드립니다.

 

먼저, 예상되는 노이즈 문제는 무엇이 있을까요?

 

첫번째, 5GHz 대역으로의 노이즈 문제가 있습니다.

 

Wi-Fi 6은 2.4GHz 대역 및 5GHz 대역이 있는데, 0.1GHz~1GHz 범위의 노이즈(DC-DC 컨버터 스위칭 노이즈 등)가 2.4GHz 대역의 전단(Front-end)에 적용되면 5GHz 대역에 방해가 되는 3차 변조 왜곡이 발생하게 됩니다.

이 신호가 전원 라인 등을 통해 5GHz 대역의 전단으로 전송될 경우 통신 장애가 발생합니다.일반 장치를 사용할 때는 2.4GHz 대역 Wi-Fi를 사용하는 장치와 통신하기 때문이고, 무선 장치의 경우 Bluetooth®와 동시에 사용하는 것이 원인일 수 있습니다.

 

3 변조 왜곡으로 인한 5GHz 대역 간섭 사례는 해당 그림과 같이 발생하게 됩니다.

 

img.png

 

그렇다면, 5GHz 대역을 지원하는 노이즈 필터 적용 방안은 무엇이 있을까요?

 

5GHz 대역으로의 노이즈 침입을 방지하기 위해 5GHz 대역을 지원하는 노이즈 필터를 사용합니다.

Murata의 BLF03VK는 5GHz 대역의 소음을 효과적으로 제거할 수 있도록 설계된 노이즈 필터입니다.

BLF03VK 시리즈를 전원 라인에 삽입하면 3차 상호 변조 왜곡이 5GHz 대역의 전단(Frond-end)으로 유입되는 것을 방지할 수 있습니다.

 

img.png

 

img.png

 

BLF03VK 시리즈 Spec Sheet

 

BLF03VK221SNG : Wi-Fi(무선LAN) 통신주파수  하나인 5GHz 노이즈 대책에 특화된 소형(0.6 × 0.3mm) 노이즈 필터입니다.

BLF03VK600SNL :  BLF03VK시리즈는 노이즈 필터로 처음으로 5GHz대역에 있어서의 임피던스 치를 보증하는 스펙이 됩니다.

Murata Part NumberImpedance
@5GHz (ohm)
Rated Current (mA)
@85℃
Rated Current (mA)
@125℃
DC Resistance
(ohm max.)
BLF03VK221SNG220 +/- 40%8005000.155
BLF03VK600SNL60 +/- 40%12007800.065

 

두번째, 예상되는 노이즈 문제로는 고속 인터페이스로부터 Wi-Fi 간섭하는 노이즈가 있습니다.

 

고속 인터페이스가 탑재되는 것도 수신 감도 저하의 요인이 될 수도 있습니다.

Wi-Fi 통신 속도가 빨라지면서 내부 데이터 전송 인터페이스 속도도 빨라지고, Wi-Fi 신호를 방해하는 주파수도 다루고 있습니다.

이러한 이유로 PCI Express 신호는 방사되고 2.4GHz 대역 Wi-Fi 수신 감도는 악화되는 사례도 발생하고 있습니다.

또한 USB C타입 커넥터의 보급으로 인해 USB 3.1의 신호 주파수가 2.4GHz 대역에 가깝기 때문에, 이로 인해 Wi-Fi의 수신 감도가 저하되는 사례가 있습니다.

 

PCI Express 신호가 Wi-Fi 감도에 영향을 미치는 예를 알아볼까요?

 

img.png

 

신호 라인에 노이즈 필터를 삽입 신호 파형에 영향을 주지 않는 필터의 선택이 중요합니다.

 

고속 인터페이스에서 Wi-Fi에 간섭하는 노이즈를 제거하기 위해서는 인터페이스의 신호 라인에 노이즈 필터를 삽입하게 됩니다. 그러나 이러한 인터페이스는 고속 신호를 사용하기 때문에 신호 파형에 영향을 미치지 않는 것을 선택해야 합니다. 원칙적으로 공통 모드 초크 코일/공통 모드 노이즈 필터(CMCC)는 차동 신호에 영향을 미치지 않지만 실제 제품에는 차동 모드의 임피던스가 어느 정도 존재하기 때문에 적합한 부품을 선택해야 합니다.

 

고속 인터페이스에서 발생하는 방사 노이즈의 예시를 볼까요?

 

img.png

 

권장 노이즈 필터

For 2.4GHz
(PCI Express gen3, USB3.1 gen1, HDMI2.1 etc.)
For 5GHz
(PCI Express gen3, USB3.1 gen1, HDMI2.1 etc.)
DLM0NSB280HY2DLM0NSB120HY2
DLM0QSB350HY2DLM0QSB120HY2
NFG0QHB242HS2NFG0QHB542HS2

 

◎ 와이파이 6에서 채택된 1024QAM 변조 방식은 노이즈의 영향을 받기 쉽습니다.

◎ Wi-Fi 6 2.4GHz 대역과 5GHz 대역의 이중 대역 구조이며 2.4GHz 대역에서 발생하는 3 상호 변조 왜곡이 있기 때문에 5GHz 대역의 수신 감도가 저하될  있습니다.

     → BLF03VK 시리즈를 전원 라인에 삽입하여 조치할  있습니다.

◎ 고속 인터페이스가 탑재된 경우 Wi-Fi 감도가 감소합니다.

     → 고속 인터페이스 신호 라인에서 고속 신호를 지원하는 커먼 모드 초크 코일/노이즈 필터를 사용하여 조치할  있습니다.

* 출처

- 한국무라타전자 매거진, https://koreamuratablog.tistory.com

- 무라타, https://murata.com

      

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