無線LAN搭載製品評価事例

無線LAN搭載製品の評価事例

送信特性評価　（変調精度・EVM）

　　　～ワイヤレスコネクティビティテストセット MT8862Aのご紹介～

最近ではデジカメ・掃除ロボット・白物家電・カメラ・センサ・工業機器など様々な製品に無線通信機能が搭載されており、本格的なIoTの普及に伴って今後もさらに拡大することが予想されます。

それらの機器/製品では、無線LANの通信機能を実現するために、一般的には “無線LANモジュール" が採用されています。

無線LANモジュールがIEEEや電波法を満たしていても、そのモジュールを実装した製品状態で評価していないためトラブルが発生するケースがあります。

～製品状態の無線LAN機器のトラブルケース～

　　 ✔ 無線LAN機器をテストファームでのみ評価していたが、製品ファームでは送信特性が変わっていた。

（送信パワーが低くなる、変調精度が悪化する、など）

　　 ✔ 無線LAN機器本体のソフトウェア（OS等) を更新したら、無線LANの送信パワーが異常出力される。

※電波法違反のリスクも！

　　 ✔ ハイエンドモデルを開発する際に、旧モデルより送信パワーが低くなっていた。

✔ モジュール/アンテナの実装位置、筐体の特性によって送信特性が劣化した。

✔ 新しいモジュールで無線LAN機器を再設計したが、採用したモジュールの特性が前より悪かった。

【想定されるリスク】

✔ 送信パワーが弱い場合

　 ⇒ 電波の到達エリア（サービスエリア）が狭くなります。

✔ 送信パワーが強い場合

⇒ 電波法の許容値を超えるリスクがあります。

✔ 信号の品質が悪い場合

⇒ 送信パワーが強くても、受信機では正常に復調できない可能性があります。

これらのトラブルやリスクを低減するため、無線LANモジュールを組み込んだ製品状態にて「送信特性」を評価することが重要です。特に無線通信の「品質」の評価には「変調精度」が重要です。

変調精度 (EVM : Error Vector Magnitude) の評価

変調精度とは？

無線LANではいくつかの伝送レートがあり、データを送信する際の変調方式がBPSK、QPSK、16QAM、64QAMなど異なります。

右図はQPSKのコンスタレーションのイメージです。

変調精度 (EVM : Error Vector Magnitude) は

理想のシンボル点のベクトルに対して、実測した

シンボル点の誤差ベクトルの比を示します。

変調精度 (EVM) の許容値

IEEE802.11には、送信特性や受信特性など無線LAN機器に求められる仕様が規定されています。送信特性の評価項目の一つが変調精度です。IEEEでは「Relative Constellation Error」 [dB] で規定されていますが、換算式により「Error Vector Magnitude(EVM)」 [%] に変換できます。

いずれも値が小さいほど「変調精度が良い」と判断できます。

逆にどんなに変調精度が悪くても、下表の値（許容値）を超えないことが無線LAN機器の送信特性には求められます。