带集成天線(xiàn)的最佳SMD Wifi模块选项

2022-08-11

带集成天線(xiàn)的最佳SMD Wifi模块选项

有(yǒu)时很(hěn)难想到没有(yǒu)Wifi的新(xīn)消费或商(shāng)业产品。甚至我的車(chē)库门也可(kě)以通过Wifi连接到我的家庭网络（我想我的所有(yǒu)其他(tā)電(diàn)器），并且可(kě)以通过智能(néng)手机应用(yòng)程序进行控制。无论您是為(wèi)智能(néng)家居、智能(néng)工厂还是一系列其他(tā)应用(yòng)程序开发，您的新(xīn)产品都需要一个或多(duō)个无線(xiàn)协议来与其他(tā)设备和更大的网络进行交互。

大多(duō)数物(wù)联网产品中包含Wifi证明了该协议的巨大成功，但除非您知道如何设计集成天線(xiàn)，否则很(hěn)难确保小(xiǎo)封装尺寸。您可(kě)以走SMA路線(xiàn)并使用(yòng)外部贴片或橡皮鸭天線(xiàn)，但最好的选择是使用(yòng)芯片天線(xiàn)或印刷天線(xiàn)来帮助保持产品體(tǐ)积小(xiǎo)。

SMD Wifi模块是很(hěn)好的选择，可(kě)以帮助您跟上开发周期，确保小(xiǎo)封装尺寸，并為(wèi)您提供生产就绪的天線(xiàn)。一些模块将集成具有(yǒu)多(duō)个数字接口、蓝牙或其他(tā)外围设备的MCU。如果您想使用(yòng)简单的SMD Wifi模块缩短设计时间，请查看其中一些组件选项。

為(wèi)什么要使用(yòng)SMD Wifi模块？

Wifi可(kě)能(néng)是仅次于蜂窝网络的最知名和最常用(yòng)的无線(xiàn)协议，您可(kě)以使用(yòng)许多(duō)组件选项来构建支持Wifi的物(wù)联网产品。那么使用(yòng)SMD Wifi模块而不是从单独的组件中构建 RF 前端有(yǒu)什么优势呢(ne)？首先，主要好处取决于设计者构建系统。

简单的射频设计

包含集成天線(xiàn)的Wifi模块非常适合不熟悉天線(xiàn)设计或PCB上RF路由的细节的设计人员。这是一个相对复杂的學(xué)科(kē)，其范围不仅仅是在板上放置天線(xiàn)连接器。设计师可(kě)以利用(yòng)经过验证的硬件解决方案，而不是设计印刷天線(xiàn)或选COTS天線(xiàn)。他(tā)们也无需担心高频设计的细节，例如模块上的放置和阻抗匹配网络设计。

一體(tǐ)化

市场上的一些Wifi模块不仅仅是将收发器和天線(xiàn)放在平面模块上。一些Wifi模块将其他(tā)组件集成到收发器之外的包中，例如：

具有(yǒu)中等时钟速率的标准MC内核

收发器/MCU内核周围的屏蔽

蓝牙收发器

数字控制和数据采集接口

设计时间和成本

第三个主要好处是在整體(tǐ)组件数量和電(diàn)路板尺寸方面。SMD Wifi模块可(kě)以帮助减少设计中的两者。但是，在成本方面，集成的SMD Wifi模块可(kě)能(néng)比单独購(gòu)买单独的组件具有(yǒu)更高的成本。如果这显着抵消了设计时间，提高了产量/质量，并简化了设计的某些方面，那么SMD Wifi模块提供了真正的价值。

一些SMD Wifi模块选项

下面显示的模块只是您在市场上可(kě)以找到的几个模块，但它们提供了直接在模块上采用(yòng)标准 Wifi天線(xiàn)设计的集成SoC的绝佳示例。这些模块的成本也相对较低，使其可(kě)用(yòng)于一系列不同的系统。

伍尔特電(diàn)子2610011025000

Würth Elektronik的Calypse 模块是一款在802.11 b/g/n (2.4 GHz)下运行的小(xiǎo)尺寸Wifi模块。该模块可(kě)以通过UART连接与轻量级MCU进行通信，用(yòng)于传感器监控等应用(yòng)。Calypso模块还包括一个配置模式，允许用(yòng)户通过他(tā)们的智能(néng)手机或平板電(diàn)脑与网络应用(yòng)程序连接到 Wifi网络。该模块还包括低功耗运行睡眠模式，以节省物(wù)联网产品的電(diàn)池電(diàn)量。

德州仪器CC3235MODAx

我最喜欢的带有(yǒu)集成MCU的SMD Wifi模块是Texas Instruments的CC3235MODAx。我在多(duō)个涉及新(xīn)天線(xiàn)和波导设计的射频产品中使用(yòng)了MODS版本，但MODAx变體(tǐ)直接在模块上集成了PCB天線(xiàn)。TI还通过Code Composer中的SDK和设计库為(wèi)这些模块提供大量支持，就像他(tā)们的旗舰MCU和其他(tā)SoC一样。如果您想使用(yòng)这款SoC走老路，TI还提供QFN 变體(tǐ)的CC3235。

这些模块以802.11 a/b/g/n（5 GHz双频带与2.4 GHz共存）运行，它们包括您期望在任何出色的MCU中看到的标准数字接口（SPI、I2C、大量GPIO、和UART）。其他(tā)功能(néng)包括256 KB RAM/1 MB闪存、4通道12位ADC和看门狗定时器。

乐鑫 ESP-WROOM-32

ESP-WROOM-32 SMD Wifi 模块是另一种在单个封装中支持蓝牙经典、BLE和802.11 b/g/n 的MCU选项。该组件在著名的ESP32 平台上进行了扩展，将PCB天線(xiàn)集成到带有(yǒu)齿形SMD 焊盘的模块上，以便于安装。该模块的一些应用(yòng)包括通用(yòng)数据采集、電(diàn)机控制、环境监测和轻工业产品。

我喜欢这个模块，因為(wèi)它外形小(xiǎo)巧（它比上面显示的CC3235MODAx 模块小(xiǎo)），但它不会牺牲I/O数量。尽管您添加了蓝牙，但该模块在产品文(wén)献中并未额定為(wèi)5 GHz，尽管它确实符合802.11n标准。它还包括一个18通道12位SAR ADC，以支持来自传感器或其他(tā)组件的测量。

在物(wù)联网产品中补充Wifi模块的其他(tā)组件

除了SMD Wifi模块外，物(wù)联网产品还需要一系列其他(tā)组件才能(néng)正常运行并与其他(tā)设备连接。其他(tā)一些基本组件包括：

通用(yòng)和专用(yòng)模拟放大器

处理(lǐ)器、ADC和传感器

USB PHY和连接器

物(wù)联网产品的稳压器