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WiFi模块应用选型及Layout注意事项进入21世纪，网络在中华大地得到了迅速的发展，诞生了BAT这些伟大的网络公司。拥抱网络成了当下最炙热的话题。不管你是从事什么行业、在做什么产品；不管你是生活在那里、以什么方式在生活，好像都难以脱离与网络的瓜葛。既然网络无处不在了，我们就选择更好的来应用它，用网络的其实就是连接网络做事情。连接的方式有两种：有线和无线方式！发展初期以有线连接为主，也就是传统的网线；当下最热的是无线方式连接，也就是WiFi接入，真有点没WiFi(歪坏),人都坏的感觉，可见WiFi在直接影响着大家的日常生活！为了更便捷的用无线WiFi方式来应用网络，那就需要让产品能通过WiFi接入网络，这就需要让产品集成上WiFi功能。对于原有的有线连接可以采用升级的方式用上WiFi，这种升级就是让有线网络WiFi化（AP模式）或者WiFi无线信号有线化(Client模式下的CPE客户端)，这样点对点就可以不采原有的网线连接，直接通过无线WiFi来桥接;对于一些新产品设计，那就直接集成上WiFi功能，一般采用的集成方式是Onboard或模块化，而采用模块化集成是最常用的方式！选择WiFi模块化的三大理由：方便集成设计，缩短开发周，加快将产品推向市场的时间；方便产品升级，可以通过直接更换模块升级，不需要重新设计底板，只要产品前期做好了综合设计，后续做产品设计以及应用端的灵活选择；方便硬件兼容集成设计，可以对不同方案、不同功能的模块做灵活选择(这个后续会专门探讨硬件兼容的尺寸规格);从业以来，一直在思考WiFi模块的选型、对应接口电路及PCBLayout及天线等系列问题，陆续也发表一些个人看法，有些观点还被百度百科收录(2012年初提出的WiFi模块选型指导有幸被选录百度：WiFi-百度百科-硬件设备)，一些同行也有转载或者修剪部分个人对WiFi模块的观点，一些见解能得到任何，倍感荣幸，也就激发了自身对WiFi模块更深刻的认识！结合自身行业经历，感觉目前的WiFi模块在飞速发展的过程用遇到了高地瓶颈，需要有技术的突破，才会有突破发展，要么就是延续现状了！下面从分类、功能、硬件兼容三大方面来了解WiFi模块,同时探讨下外围接口电路和PCBLayout及天线几方面！希望对于在进行WiFi模块选型和应用设计会有比较好的参考帮助！有不足之处也肯定帮助纠正补充！WiFi模块归类方法一WiFi模块主要有网卡类和AP类两大类。网卡类WiFi模块通信接口、通信信道、综合功能可以大体分成八大类(USB接口单频单通道WiFi模块、USB接口单通道多功能高性能WiFi模块、USB接口双通道单/双频WiFi模块、USB接口双通道双频高性能多功能一体WiFi模块、SDIO接口单频单通道WiFi模块、SDIO接口单通道多功能高性能WiFi模块、SDIO接口双通道单/双频高性能多功能WiFi模块、PCIe接口无线网卡式WiFi模块)；AP类的WiFi模块可以分为嵌入式AP模块(核心板方式,只引出接口pin脚）和AP主板(也就是不带壳子和天线的成品).网卡类WiFi模块广泛集成到平板电脑、笔记本、广告机、智能电视OTT/IPTV/DVB/机顶盒、运动DV、工控机、迷你行车记录仪、门铃、智能电视、智能投影仪、虚拟现实、无线存储、打印机、POS机、电子称、车载前/后终端、机器人、智能网关、玩具、照明灯具、智能路灯、智能家电/家电、仪器仪表(水、电、气)智能城市及其他需要网络WiFi化的电子产品中！AP类WiFi模块主要是针对已经带有网口的产品直接升级，不需要改动原有整体设计，关键还不需要象网卡类WiFi模块，嵌入时还需要做软件驱动的移植调试，而是直接通过有线网口连接升级，让设备带有AP功能，方面应用无线网络！成本会高点，但是相比softap，稳定可靠。总体来说，需要综合考虑以下方面：自身的硬件平台和软件版本、是否特定芯片方案要求、需要使用的通信接口、需要符合那些通信标准、对信道带宽具体要求、是否还需要其它功能于一体、模块的尺寸、封装、供电电压、天线的处理方式、跟主板的连接方式等。网卡类WiFi模块系列一：USB接口单频单通道WiFi模块主要特点：通信接口：USB2.0；符合标准：IEEE802.11b/g/n;频率范围：2.400GHz～2.4835GHz;最大传输速率：150Mbps1T1R；选择的芯片主要是RTL8188系列、MT7601UN、AR9271、RT3070；供电电压有3V3或5V；天线处理方式是通过模块上RF脚外延或者PCB板或者板载I-pex座子外接；还有大功率版本；以经典型的封装LGA-6、尺寸12.9*12.2mm为主，这种封装下不同品牌方案硬件安全兼容；对于一些尺寸完全一样或者接近的模块，硬件上都存在兼容性，跟主板连接的方式也可以在DIP和SMD上灵活选择；对照以下目录看起来会比较清晰：网卡类WiFi模块系列二：USB接口单通道多功能高性能WiFi模块这个系列主要是针对的单通道WiFi蓝牙二合一模块、单通道双频11ac级WiFi模块、单通道双频11ac级蓝牙WiFi二合一模块;双频11ac标准有MT7610UN/RTL8811AU/RTL8811CU，其中RTL8811AU还有带功放版本。单频蓝牙WiFi二合一的是RTL8723BU模块，蓝牙支持到BT4.0;升级版本的8723DU支持到BT4.2;双频11ac级蓝牙WiFi二合一有RTL8821AU/RTL8821CU/QCA1023-7，这种应用在高端产品需求中，同事硬件封装有很强的兼容性！对照以下目录看起来会比较清晰：网卡类WiFi模块系列三：USB接口双通道单/双频WiFi模块前面分两个系列介绍了USB接口单通道WiFi模块，其中分单独功能和双频或多功能于一体来分析；针对一些对于带宽有较高要求的应用，需要2T2R(最大传输速率300Mbps)来帮实现;从频率来看，有单频和双频的区别，单频的是支持ISM2.4G(芯片方案有：RTL8192EU/RTL8192CU/MT7603UN/AR102G，双频的支持ISM2.4G和ISM5.8G(芯片方案有：RTL8192DU/RT5572/AR1021X);从发射功率角度看，有普通功率和大功率版；其中2.4G大功率的AR1021G和MT7603UN,5.8G大功率的是AR1021X;兼容性很强的封装是27*18mm，可以很好的完美硬件替代！对照以下目录看起来会比较清晰：网卡类WiFi模块系列四：USB接口双通道双频高性能多功能一体WiFi模块前面分三个系列介绍了USB接口网卡类WiFi模块，主要是从通道数量和功能的集成来解读，这一节是关于USB接口系列的最后一节，介绍的是高端USB接口WiFi模块；有RTL8812AU/RTL8812BU/MT7612UN支持11ac级双通道，最大传输速率可达867Mbps;MT7632UN双频WiFi带蓝牙功能；RTL8822BU、MT7662UN、QCA9379-7、BCM4356、BCM4358支持11ac双频带蓝牙的高端方案模块；其中27*18mm是标准封装，这个系列的基本上可以兼容这种尺寸，所以应用选择丰富、产品升级灵活；对照以下目录看起来会比较清晰：网卡类WiFi模块系列五：SDIO接口单频单通道WiFi模块前面有分四个系列简述USB接口系列，接下来要探讨WiFi通信接口是SDIO的系列模块。这个系列模块属于入门级，选择的范围很广泛，主要共性如下：通信接口：SDIO；符合标准：IEEE802.11b/g/n;频率范围：2.400GHz～2.4835GHz;最大传输速率：150Mbps1T1R；选择的芯片主要是RTL8189系列、AR6302、88W8801、88W8782、BCM43362，还有国内品牌的SV6030P、SV6051P、ESP8089；供电电压有3V3；天线处理方式是通过模块上RF脚外延；以经典型的封装LGA-44、尺寸12*12mm/LGA-13、尺寸14*12.5mm为主，这种封装下不同品牌方案硬件安全兼容；对于一些尺寸完全一样或者接近的模块，硬件上都存在兼容性，跟主板连接的方式SMD贴片方式；相同封装都可以硬件替代，所以选择起来可以得心应手！对照以下目录看起来会比较清晰：网卡类WiFi模块系列六：SDIO接口单通道多功能高性能WiFi模块这个系列主要是针对的WiFi蓝牙二合一模块、双频WiFi二合一模块模块、11ac级双频蓝牙WiFi二合一模块;WiFi蓝牙二合一模块芯片方案有：BCM43438A1、BCM43362UBX+G7020、BCM43438A0、BCM43013、BCM43436B0、BCM43438+BCM4752、BCM43438+BCM4774、RTL8723BS、RTL8723DS、BCM43438,封装尺寸是：LGA44(12*12mm)或LGA73(16*12mm);双频WiFi二合一模块模块方案有：BCM43340、BCM4330X、BCM43341、BCM4334+PA（是大功率版本）；双频11ac级蓝牙WiFi二合一模块方案有：BCM4339、BCM43455、BCM43456、RTL8821CS、QCA1023-0；这个系列封装是LGA-44为主，可以直接硬件替代升级；对照以下目录看起来会比较清晰：网卡类WiFi模块系列七：SDIO接口双通道单/双频高性能多功能WiFi模块针对SDIO接口的模块，只分三节分析，前面两节探讨过单频单通道和单通道多功能高性能WiFi模块，接下来看看高端点的双通道单/双频高性能多功能一体的；也基本分成三部分：单独WiFi功能、双频WiFi蓝牙二合一、双频11ac级WiFi蓝牙二合一；双通道WiFi的案子只有：RTL8192ES，其中有大功率版,封装有LGA50和LGA36;双频WiFi蓝牙二合一的案子有：BCM43241，封装有LGA50和LGA73;双频11ac级WiFi蓝牙二合一方案有：BCM43455、BCM4356、BCM4359、BCM43596BCM43598、BCM4349、RTL8822BS、MT7668SN、QCA6174A-1，封装有LGA50和LGA96;不管什么功能，同一封装都可以硬件替换。对照以下目录看起来会比较清晰：网卡类WiFi模块系列八：PCIe接口无线网卡式工业级WiFi模块实际上网卡类真正可以直接插入可用的算是PCIe接口了.封装基本上是标准尺寸的51*30mm,也有邮票孔封装和30*26.7小尺寸规格的；单通道的有RTL8188EE方案，带蓝牙的有BCM43455、RTL8723DE方案；双通道11n的有AR9287、AR9283(2.4G大功率版)、AR9280(双频或5G大功率)、RTL8192CE、MT7603E；双通道11ac双频的有QCA9888、QCA9882(双频/大功版)、QCA9892(双频工业级)、MT7632EN、MT7610E；双通道11ac双频蓝牙WiFi二合一的有MT7662TE、BCM4356、RTL8822BEH、QCA6174A-1；三通道11ac双频的有QCA9880/QCA9890(工业级)/QCA9982；四通道11ac双频的有QCA9980/QCA9984；整个迷你PCIe接口的都是以高端为主，基本是要么双频、要么大功率、要么支持11ac、要么通道多吞吐量大。这种直接的标准接口，即插即联，只是要更新对应的驱动。实际应用中很方便；同时工业级领域也基本是选择迷你PCIe接口的模块；通过以通信接口、通信通道、工作频率、多功能一体来分八大部分，对网卡类WiFi模块有了比较详尽的分析。通过比较判断，应该可以轻松应用选型！前面主要探讨的网卡类的八大系列，在实际应用中，AP类的模块也有广泛的嵌入式应用。实际嵌入式集成时基本采用核心板和主板两中方式。AP类WiFi模块系列一：核心板式AP类WiFi模块模块采用贴片或者排针方式跟底板相互相连接，在系统集成领域，有了嵌入式的AP模块，只需要精心设计好大底板，各个功能采用模块化模式，需