【導(dǎo)讀】對(duì)WIFI產(chǎn)品設(shè)計(jì)廠商是又愛(ài)又恨，為什么呢？我們愛(ài)他不必被網(wǎng)線束縛，恨他，射頻信號(hào)處理難，對(duì)小公司來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是噩夢(mèng)，還有天線選型，天線匹配一些東西。這里一位無(wú)線設(shè)計(jì)工程師分享了自己在公司內(nèi)部設(shè)計(jì)WIFI的思路，供大家借鑒。
WIFI產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)的越來(lái)越頻繁了，對(duì)于各個(gè)器件的設(shè)計(jì)廠商來(lái)說(shuō)，這個(gè)東西是又愛(ài)又恨。愛(ài)的原因呢，多了一種數(shù)據(jù)聯(lián)通方式，產(chǎn)品多了亮點(diǎn)，不必被網(wǎng)線束縛。恨呢，WIFI這東西設(shè)計(jì)到射頻信號(hào)處理，射頻電路對(duì)小公司來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是噩夢(mèng)，還有天線選型，天線匹配一些東西。
WIFI模組，成了現(xiàn)在很多廠商的必選，為什么不直接在板子上布WIFI電路呢？這里的門路我們說(shuō)道說(shuō)道，WIFI電路在設(shè)計(jì)階段，上面有很多關(guān)于RF的電路。這些電路和整個(gè)電子制造都有關(guān)系。RF電路決定WIFI產(chǎn)品的性能。那它和什么有關(guān)系呢？首先它和PCB制版有關(guān)系，其次它和元件的擺放位置有關(guān)系。最后還和他們的值有關(guān)系。那么不同的板子不同的布局為了達(dá)到同樣的效果，值也有可能完全不一樣。
那我們一般該怎么處理這部分電路呢。首先，電路框架基本都是一樣，就是該有元件的地方都要有，還有布局的話勁量按照最優(yōu)布局來(lái)布。這是基礎(chǔ)。其次你要有一臺(tái)好的儀器去測(cè)試和驗(yàn)證。一般我們會(huì)使用綜測(cè)儀去測(cè)試RF電路的性能。我們根據(jù)測(cè)試的結(jié)果和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)再去調(diào)整這些元件的值，以達(dá)到最好的水平。還有在生產(chǎn)的時(shí)候需要校準(zhǔn)這道工序，也是需要用到測(cè)試儀器的。綜測(cè)儀的價(jià)格一般都在幾十萬(wàn)吧。而調(diào)試經(jīng)驗(yàn)則是需要一定的年限熬出來(lái)的，所以說(shuō)小公司不愿意碰。所以說(shuō)選擇模塊是最好的一種快速，簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)模式。
如果模組確定了，那還涉及什么東西呢。天線和結(jié)構(gòu)。其實(shí)他們都是影響發(fā)射效率的。
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現(xiàn)在天線大概有這么幾種：
1、全向桿狀天線。
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(gè)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(gè)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(guó)內(nèi)有很多廠商喜歡用。
低成本的天線方案，國(guó)內(nèi)有很多廠商喜歡用。
4、陶瓷天線。
體積小，相對(duì)增益效果還行。用于便攜設(shè)備。
體積小，相對(duì)增益效果還行。用于便攜設(shè)備。
5、板載天線。
天線大概有這么幾種型號(hào)。具體的參數(shù)具體討論。除了第一種是外置天線，其他的都是內(nèi)置天線了。內(nèi)置天線放在什么位置就和結(jié)構(gòu)有關(guān)了。金屬會(huì)屏蔽WIFI信號(hào)，如果是金屬機(jī)殼的話就WIFI天線信號(hào)就很難從機(jī)殼內(nèi)輻射出來(lái)了，所以勁量不要選用金屬外殼或者鍍銀漆外殼。還有內(nèi)部的PCB板會(huì)阻隔WIFI信號(hào)。其實(shí)現(xiàn)在WIFI的發(fā)射功率現(xiàn)在基本都固定在100mW，這是無(wú)線電管理委員會(huì)規(guī)定發(fā)射功率最高不能超過(guò)100mW。所有能買的設(shè)備基本都要過(guò)無(wú)委認(rèn)證。那么性能好不好，多取決于天線匹配，天線，天線位置。
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那么設(shè)計(jì)中我們要做哪些工作呢？
天線的性能。我們要測(cè)試天線的性能好不好，很多時(shí)候我們可以參照天線廠商提供的各種DATASHEET。但是要注意各個(gè)廠商提供的參數(shù)，有沒(méi)有漏項(xiàng)，或者復(fù)測(cè)一遍，看看是不是這個(gè)效果。
天線在整機(jī)內(nèi)的效果。在組裝好的整機(jī)里，測(cè)試天線的駐波比。天線匹配電路，我們一般會(huì)在天線饋線端留一個(gè)PI型網(wǎng)絡(luò)，做天線端的匹配。這個(gè)PI型網(wǎng)絡(luò)能有效的改善天線在機(jī)器內(nèi)的駐波比情況。
天線的位置。在這里我只討論內(nèi)置可更改位置的天線，不討論外置和板載天線。我們一般路由和機(jī)器都在一個(gè)水平面上，我們常規(guī)的需求是在水平方向上天線增益要高。所以要根據(jù)天線的增益方向大小確定天線的姿態(tài)，但僅僅是調(diào)整姿態(tài)，并沒(méi)有確定位置。還要遵守一項(xiàng)原則，天線要離PCB板至少1cm（是有銅的地方）。最后確定天線附近有沒(méi)有高速信號(hào)線，電感之類的。傾向把天線放置在邊角的位置，這樣他的輻射范圍更大。
這樣整機(jī)已經(jīng)完成了天線的布局，我們需要做的就是 各個(gè)信道，各個(gè)方向，穿墻能力的測(cè)試，如果不滿足設(shè)計(jì)要求，更換天線，更換位置，再測(cè)試結(jié)果。
這是小公司W(wǎng)IFI的設(shè)計(jì)過(guò)程。 個(gè)人總結(jié)的一些資料，如果有不對(duì)的地方請(qǐng)指正。大家共同討論。
