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來(lái)源：DigiKey 作者： Bill Schweber 技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)步之間的正反饋循環(huán)是這樣的：技術(shù)進(jìn)步增加市場(chǎng)對產(chǎn)品的需求，而這種需求又進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。如此循環(huán)往復，昂貴而稀有的元器件和產(chǎn)品很快就會(huì )淪為廉價(jià)商品。比如個(gè)人電腦、智能手機和平板電視，都是如此。 而這種現象也同樣適用于無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 連接。設計和制造無(wú)線(xiàn)功能往往是少數射頻“魔法師”的樂(lè )園，即使是小批量應用亦是如此。其中包括能夠設計出在幾百兆赫頻率下工作的電路的專(zhuān)家，以及常常以相對較高的成本制造這些電路的公司。最近，令我感到驚訝的是，完整的千兆赫 (GHz) 范圍射頻集成電路已隨處可見(jiàn)，這有助于以較低的成本、較小的封裝尺寸和非凡的功能快速實(shí)現高度復雜的無(wú)線(xiàn)連接。 當然，供應商和用戶(hù)對“完整”的理解往往不同。雖然每個(gè)有源器件都需要電源，很可能還需要一些旁路電容器，但設計人員可能還必須添加更多的有源和無(wú)源元器件，才能成功運行。因此，完整與否取決于元器件的種類(lèi)和數量。 利用完整模塊簡(jiǎn)化合規性 對于射頻相關(guān)功能而言，器件的完整性不僅僅能帶來(lái)便利。完整的射頻解決方案可以消除射頻設計所面臨的兩大挑戰： • 確保符合電路支持的無(wú)線(xiàn)標準的復雜功能要求 • 滿(mǎn)足有關(guān)帶外 (OOB) 發(fā)射、電磁干擾 (EMI) 和射頻干擾 (RFI) 的眾多嚴格規定，以簡(jiǎn)化產(chǎn)品認證流程 當無(wú)線(xiàn)鏈式電路和功能必須支持單一標準的多個(gè)版本時(shí)，這些設計問(wèn)題就會(huì )變得更加復雜，例如多個(gè) Wi-Fi 變體 (IEEE 802.11xx)。如果還必須支持不同的標準（如藍牙），則更具挑戰性。即使是經(jīng)驗豐富的設計人員，在開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足單一行業(yè)標準的全功能射頻鏈路時(shí)也會(huì )十分謹慎；而在一個(gè)芯片中滿(mǎn)足多個(gè)無(wú)線(xiàn)標準的風(fēng)險更大。 通過(guò)模塊提供完整的解決方案 選擇 Murata Electronics 的 2BZ 型 (LBEE5XV2BZ-883) 模塊，所有這些問(wèn)題便可迎刃而解。這是一款雙頻段 2.4 GHz 和 5 GHz Wi-Fi 無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng) (WLAN) 和藍牙收發(fā)器模塊。該組合解決方案支持采用 2×2 多輸入多輸出 (MIMO) 技術(shù)的 Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac，以及藍牙 5.2 基本速率 (BR)、增強型數據速率 (EDR) 和低功耗 (LE)。其物理層 (PHY) 數據速率高達 866 Mbps (Wi-Fi) 和 3 Mbps（藍牙）。 目標應用包括對尺寸和功耗敏感的設備，例如 IoT 節點(diǎn)、手持無(wú)線(xiàn)系統、家居自動(dòng)化、網(wǎng)關(guān)以及其他必須符合 FCC/CE/IC/TELEC 標準的設備。該全屏蔽表面貼裝型模塊僅重 0.36 g，封裝尺寸僅為 11.4 mm × 8.9 mm，高度為 1.4 mm（圖 1）。 
圖 1：全屏蔽 LBEE5XV2BZ-883 是一款 Wi-Fi 和藍牙組合收發(fā)器模塊，可簡(jiǎn)化無(wú)線(xiàn)連接的實(shí)施。（圖片來(lái)源：Murata Electronics） LBEE5XV2BZ 基于 Infineon Technologies 的 AIROC CYW54590 片上系統 (SoC)。CYW54590 包括發(fā)射器射頻功率放大器 (PA) 和接收器低噪聲放大器 (LNA)（圖 2）。該模塊解決了關(guān)鍵的射頻匹配、濾波和天線(xiàn)接口問(wèn)題。這樣就消除了與創(chuàng )建和認證射頻電路及相關(guān)軟件有關(guān)的諸多挑戰。
圖 2：2BZ 型模塊基于 CYW54590 Wi-Fi 5 和藍牙 5.1 組合 SoC，帶有板載 PA 和 LNA。（圖片來(lái)源：Infineon Technologies） 該模塊最多可支持三根天線(xiàn)：一根用于藍牙，兩根用于 Wi-Fi。此外，共用的藍牙和 WLAN 接收信號路徑無(wú)需使用外部功率分配器，同時(shí)還保持了藍牙和 Wi-Fi 的出色靈敏度。 CYW54590 不僅僅集成了完整的射頻功能。其 WLAN 部分支持標準 SDIO 接口，藍牙部分支持高速四線(xiàn)主機控制器接口 (HCI)、UART 和用于音頻數據的脈沖編碼調制 (PCM)（圖 3）。
圖 3：2BZ 型模塊可在主機處理器與最多三根天線(xiàn)之間提供完整的接口，以實(shí)現 Wi-Fi 和藍牙功能。（圖片來(lái)源：Murata Electronics） 嵌入式操作固件也同樣重要。CYW54590 實(shí)現了高度復雜的協(xié)作共存硬件機制和算法，可同時(shí)優(yōu)化 Wi-Fi 和藍牙連接。 值得注意的是，Murata 的另一款模塊 LBEE5XV1XA-540 增加了實(shí)時(shí)同步雙頻段 (RSDB) 功能，可支持兩個(gè)并發(fā)的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò )，一個(gè)在 2.4 GHz 頻段，另一個(gè)在 5 GHz 頻段。LBEE5XV1XA-540 基于 Infineon 的 AIROC CYW54591RKUBGT SoC，可減少視頻/音頻數據流或網(wǎng)關(guān)應用中的延時(shí)。 這些模塊的完整性體現在所需最少數量的外部元件上：僅需少量標準旁路/去耦電容器和一些用于 SDIO 數據線(xiàn)路的上拉電阻器。此外，只需要兩個(gè)電源軌，一個(gè)是用于工作的 3.3 V（標稱(chēng)）電源，另一個(gè)是用于 I/O 線(xiàn)路的 1.8 V 或 3.3 V 電源，這也簡(jiǎn)化了設計導入。 總結 設計人員不再需要具備高級射頻電路和系統技能，就能嵌入復雜的多頻段、多格式 Wi-Fi 和藍牙接口。Murata Electronics 的 2BZ 型 Wi-Fi/藍牙收發(fā)器模塊采用 CYW54590 組合 SoC、射頻匹配、濾波和天線(xiàn)接口，提供了符合法規和功能要求的即用型解決方案。 |
