Wi-Fi前端设计面临的最大的挑战--热量.doc
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1、Wi-Fi前端设计面临的最大的挑战-热量对于无线接入点或客户端设备(CPE),在FCC认证之前,很难充分考虑热管理及其影响的参数。为了避免由于干扰,共存或射频前端(RFFE)线性造成的最后时刻变化的麻烦,必须要使用组件的热参数进行设计。这篇博文解释了Wi-Fi前端设计面临的最大的挑战-热量。提高智能家居的负载力目前的家庭平均有12个客户端或物联网(IoT)产品互相通信,但这些数字在未来几年会增加。 英特尔认为,到2020年,家庭用户数量将增加到50家,而Gartner 预测到2020年全球将有204亿用户使用互联网。在当今的无线家庭中,通信运营商和零售商通常提供一个大型无线路由器,使用原始功率
2、来实现整个家庭的覆盖。但随着家用设备和物联网的急剧增长,智能家庭正在推动单路由器模式的功能。因此,新的应用程序模型正在不断发展。消费者发现将更多的路由器或节点放置在家中有助于为家庭路由器/调制解调器提供更多的客户端和数据回程服务。这种新的网状网络模型通过企业级系统使用已经存在于办公总部,医院和大学校园中的一些技术来确保整个家庭的无线能力。物联网挑战毫无疑问,由于这种网状网络模型以及设备集成了更多的标准和功能,因此接入点内的射频复杂性增加。物联网带来了几个挑战:无线广播需求的增加。今天的接入点不仅仅包含Wi-Fi,还支持Zigbee,蓝牙,低功耗蓝牙(BLE),Thread和 窄带物联网(NB-
3、IoT)。运营商也正在设法找到以前无法访问的家庭。运营商支持的 LTE-M(LTE的机器对机器版本)就是进入一些Wi-Fi网关的一个例子。每个家庭内的用户更多。家不再只有一个或两个电脑和几个电话。今天,几台电脑,电视,智能手机,可穿戴设备,安全网络,无线设备等都连接到Wi-Fi和互联网。额外的Wi-Fi频段。单位不再有一个2.4 GHz频段和一个5 GHz频段。现在有八个独立的2.4 GHz和八个5 GHz的路径。这种改变使得我们在 Wi-Fi接入点或节点内具有MIMO(多输入/多输出)和多用户MIMO(MU-MIMO)路径。缩小尺寸和扩展功能。Wi-Fi制造商正在将Wi-Fi设备变得更小,更
4、时尚,更具装饰性,而且不那么突出。他们还全天候地制造一些部件或增加多功能性,例如夜光能力。运行发热Wi-Fi前端设计中的所有这些变化增加了RF链的数量,从而有助于接入点内的整体热量。这种单位温度的增加也增加了射频调谐挑战,特别是当盒子的尺寸相同或更小时。在Wi-Fi领域,工程师需要解决的最关键的设计挑战之一就是产品温度。在当今的产品中,组件的平均温度在60C或更高,而在25C的室温环境中。在设计的早期考虑这个事实很重要,以帮助最大限度地减少重新设计问题或额外成本。热量是如何挑战射频前端提供的能力和范围的温度影响三个RFFE组件:功率放大器射频开关和低噪声放大器(LNA)滤波器让我们来看看每个类
5、别的热量挑战和Wi-Fi设计考虑事项。在Wi-Fi领域,工程师需要解决的最关键的设计挑战之一就是产品温度。1:功放因素如何?工程师经常在每个射频链路的线性,功率输出和效率之间取得平衡。使用优化的高线性功率放大器或前端模块(FEM)可以优化系统效率,减少整体发热量。这也解决了处理效率低下的问题。射频工程师还应该考虑几个影响功率放大器的Wi-Fi设计趋势:使用时分双工(TDD)。Wi-Fi网络使用TDD,这意味着功率放大器在工作期间脉冲开启和关闭 - 交替传输和接收功能。这增加了PA瞬变,这是高温的原因。更难的误差矢量幅度(EVM)规范。EVM是调制质量和误差性能的度量。在802.11ac中,EV
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