絕對的實操經驗:WIFI設計思路
發布時間:2014-12-06 責任編輯:sherryyu
【導讀】對WIFI產品設計廠商是又愛又恨,為什麼呢?我們愛他不必被網線束縛,恨他,射頻信號處理難,對小公司來說簡直是噩夢,還有天線選型,天線匹配一些東西。這裏一位無線設計工程師分享了自己在公司內部設計WIFI的思路,供大家借鑒。
WIFI產(chan)品(pin)在(zai)現(xian)實(shi)生(sheng)活(huo)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)越(yue)來(lai)越(yue)頻(pin)繁(fan)了(le),對(dui)於(yu)各(ge)個(ge)器(qi)件(jian)的(de)設(she)計(ji)廠(chang)商(shang)來(lai)說(shuo),這(zhe)個(ge)東(dong)西(xi)是(shi)又(you)愛(ai)又(you)恨(hen)。愛(ai)的(de)原(yuan)因(yin)呢(ne),多(duo)了(le)一(yi)種(zhong)數(shu)據(ju)聯(lian)通(tong)方(fang)式(shi),產(chan)品(pin)多(duo)了(le)亮(liang)點(dian),不(bu)必(bi)被(bei)網(wang)線(xian)束(shu)縛(fu)。恨(hen)呢(ne),WIFI這東西設計到射頻信號處理,射頻電路對小公司來說簡直是噩夢,還有天線選型,天線匹配一些東西。
WIFI模組,成了現在很多廠商的必選,為什麼不直接在板子上布WIFI電路呢?這裏的門路我們說道說道,WIFI電路在設計階段,上麵有很多關於RF的電路。這些電路和整個電子製造都有關係。RF電路決定WIFI產品的性能。那它和什麼有關係呢?首先它和PCB製(zhi)版(ban)有(you)關(guan)係(xi),其(qi)次(ci)它(ta)和(he)元(yuan)件(jian)的(de)擺(bai)放(fang)位(wei)置(zhi)有(you)關(guan)係(xi)。最(zui)後(hou)還(hai)和(he)他(ta)們(men)的(de)值(zhi)有(you)關(guan)係(xi)。那(na)麼(me)不(bu)同(tong)的(de)板(ban)子(zi)不(bu)同(tong)的(de)布(bu)局(ju)為(wei)了(le)達(da)到(dao)同(tong)樣(yang)的(de)效(xiao)果(guo),值(zhi)也(ye)有(you)可(ke)能(neng)完(wan)全(quan)不(bu)一(yi)樣(yang)。

那na我wo們men一yi般ban該gai怎zen麼me處chu理li這zhe部bu分fen電dian路lu呢ne。首shou先xian,電dian路lu框kuang架jia基ji本ben都dou是shi一yi樣yang,就jiu是shi該gai有you元yuan件jian的de地di方fang都dou要yao有you,還hai有you布bu局ju的de話hua勁jin量liang按an照zhao最zui優you布bu局ju來lai布bu。這zhe是shi基ji礎chu。其qi次ci你ni要yao有you一yi台tai好hao的de儀yi器qi去qu測ce試shi和he驗yan證zheng。一yi般ban我wo們men會hui使shi用yong綜zong測ce儀yi去qu測ce試shiRF電(dian)路(lu)的(de)性(xing)能(neng)。我(wo)們(men)根(gen)據(ju)測(ce)試(shi)的(de)結(jie)果(guo)和(he)調(tiao)試(shi)經(jing)驗(yan)再(zai)去(qu)調(tiao)整(zheng)這(zhe)些(xie)元(yuan)件(jian)的(de)值(zhi),以(yi)達(da)到(dao)最(zui)好(hao)的(de)水(shui)平(ping)。還(hai)有(you)在(zai)生(sheng)產(chan)的(de)時(shi)候(hou)需(xu)要(yao)校(xiao)準(zhun)這(zhe)道(dao)工(gong)序(xu),也(ye)是(shi)需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)的(de)。綜(zong)測(ce)儀(yi)的(de)價(jia)格(ge)一(yi)般(ban)都(dou)在(zai)幾(ji)十(shi)萬(wan)吧(ba)。而(er)調(tiao)試(shi)經(jing)驗(yan)則(ze)是(shi)需(xu)要(yao)一(yi)定(ding)的(de)年(nian)限(xian)熬(ao)出(chu)來(lai)的(de),所(suo)以(yi)說(shuo)小(xiao)公(gong)司(si)不(bu)願(yuan)意(yi)碰(peng)。所(suo)以(yi)說(shuo)選(xuan)擇(ze)模(mo)塊(kuai)是(shi)最(zui)好(hao)的(de)一(yi)種(zhong)快(kuai)速(su),簡(jian)單(dan)的(de)開(kai)發(fa)模(mo)式(shi)。
如果模組確定了,那還涉及什麼東西呢。天線和結構。其實他們都是影響發射效率的。
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現在天線大概有這麼幾種:
1、全向杆狀天線。
我們所謂的全向是水平方向上增益比較高。
我們所謂的全向是水平方向上增益比較高。

2、金屬天線。
有全向的,也有極性的,在水平方向上比全向要差,但有個別方向上有比較突出的增益效果。
有全向的,也有極性的,在水平方向上比全向要差,但有個別方向上有比較突出的增益效果。

3、FPC天線。
低成本的天線方案,國內有很多廠商喜歡用。
低成本的天線方案,國內有很多廠商喜歡用。

4、陶瓷天線。
體積小,相對增益效果還行。用於便攜設備。
體積小,相對增益效果還行。用於便攜設備。

5、板載天線。

tianxiandagaiyouzhemejizhongxinghao。jutidecanshujutitaolun。chulediyizhongshiwaizhitianxian,qitadedoushineizhitianxianle。neizhitianxianfangzaishenmeweizhijiuhejiegouyouguanle。jinshuhuipingbiWIFI信號,如果是金屬機殼的話就WIFI天線信號就很難從機殼內輻射出來了,所以勁量不要選用金屬外殼或者鍍銀漆外殼。還有內部的PCB板會阻隔WIFI信號。其實現在WIFI的發射功率現在基本都固定在100mW,這是無線電管理委員會規定發射功率最高不能超過100mW。所有能買的設備基本都要過無委認證。那麼性能好不好,多取決於天線匹配,天線,天線位置。
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那麼設計中我們要做哪些工作呢?
天線的性能。我們要測試天線的性能好不好,很多時候我們可以參照天線廠商提供的各種DATASHEET。但是要注意各個廠商提供的參數,有沒有漏項,或者複測一遍,看看是不是這個效果。
天線在整機內的效果。在組裝好的整機裏,測試天線的駐波比。天線匹配電路,我們一般會在天線饋線端留一個PI型網絡,做天線端的匹配。這個PI型網絡能有效的改善天線在機器內的駐波比情況。
天(tian)線(xian)的(de)位(wei)置(zhi)。在(zai)這(zhe)裏(li)我(wo)隻(zhi)討(tao)論(lun)內(nei)置(zhi)可(ke)更(geng)改(gai)位(wei)置(zhi)的(de)天(tian)線(xian),不(bu)討(tao)論(lun)外(wai)置(zhi)和(he)板(ban)載(zai)天(tian)線(xian)。我(wo)們(men)一(yi)般(ban)路(lu)由(you)和(he)機(ji)器(qi)都(dou)在(zai)一(yi)個(ge)水(shui)平(ping)麵(mian)上(shang),我(wo)們(men)常(chang)規(gui)的(de)需(xu)求(qiu)是(shi)在(zai)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)上(shang)天(tian)線(xian)增(zeng)益(yi)要(yao)高(gao)。所(suo)以(yi)要(yao)根(gen)據(ju)天(tian)線(xian)的(de)增(zeng)益(yi)方(fang)向(xiang)大(da)小(xiao)確(que)定(ding)天(tian)線(xian)的(de)姿(zi)態(tai),但(dan)僅(jin)僅(jin)是(shi)調(tiao)整(zheng)姿(zi)態(tai),並(bing)沒(mei)有(you)確(que)定(ding)位(wei)置(zhi)。還(hai)要(yao)遵(zun)守(shou)一(yi)項(xiang)原(yuan)則(ze),天(tian)線(xian)要(yao)離(li)PCB板至少1cm(是有銅的地方)。最後確定天線附近有沒有高速信號線,電感之類的。傾向把天線放置在邊角的位置,這樣他的輻射範圍更大。
這樣整機已經完成了天線的布局,我們需要做的就是 各個信道,各個方向,穿牆能力的測試,如果不滿足設計要求,更換天線,更換位置,再測試結果。
這是小公司WIFI的設計過程。 個人總結的一些資料,如果有不對的地方請指正。大家共同討論。
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