帶集成天線的最佳SMD Wifi模塊選項

2022-08-11

帶集成天線的最佳SMD Wifi模塊選項

有時很難想到沒有Wifi的新消費或商業產品。甚至我的車庫門也可以通過Wifi連接到我的家庭網絡（我想我的所有其他電器），并且可以通過智能手機應用程序進行控制。無論您是為智能家居、智能工廠還是一系列其他應用程序開發，您的新產品都需要一個或多個無線協議來與其他設備和更大的網絡進行交互。

大多數物聯網產品中包含Wifi證明了該協議的巨大成功，但除非您知道如何設計集成天線，否則很難確保小封裝尺寸。您可以走SMA路線并使用外部貼片或橡皮鴨天線，但最好的選擇是使用芯片天線或印刷天線來幫助保持產品體積小。

SMD Wifi模塊是很好的選擇，可以幫助您跟上開發周期，確保小封裝尺寸，并為您提供生產就緒的天線。一些模塊將集成具有多個數字接口、藍牙或其他外圍設備的MCU。如果您想使用簡單的SMD Wifi模塊縮短設計時間，請查看其中一些組件選項。

為什么要使用SMD Wifi模塊？

Wifi可能是僅次于蜂窩網絡的最知名和最常用的無線協議，您可以使用許多組件選項來構建支持Wifi的物聯網產品。那么使用SMD Wifi模塊而不是從單獨的組件中構建 RF 前端有什么優勢呢？首先，主要好處取決于設計者構建系統。

簡單的射頻設計

包含集成天線的Wifi模塊非常適合不熟悉天線設計或PCB上RF路由的細節的設計人員。這是一個相對復雜的學科，其范圍不僅僅是在板上放置天線連接器。設計師可以利用經過驗證的硬件解決方案，而不是設計印刷天線或選COTS天線。他們也無需擔心高頻設計的細節，例如模塊上的放置和阻抗匹配網絡設計。

一體化

市場上的一些Wifi模塊不僅僅是將收發器和天線放在平面模塊上。一些Wifi模塊將其他組件集成到收發器之外的包中，例如：

具有中等時鐘速率的標準MC內核

收發器/MCU內核周圍的屏蔽

藍牙收發器

數字控制和數據采集接口

設計時間和成本

第三個主要好處是在整體組件數量和電路板尺寸方面。SMD Wifi模塊可以幫助減少設計中的兩者。但是，在成本方面，集成的SMD Wifi模塊可能比單獨購買單獨的組件具有更高的成本。如果這顯著抵消了設計時間，提高了產量/質量，并簡化了設計的某些方面，那么SMD Wifi模塊提供了真正的價值。

一些SMD Wifi模塊選項

下面顯示的模塊只是您在市場上可以找到的幾個模塊，但它們提供了直接在模塊上采用標準 Wifi天線設計的集成SoC的絕佳示例。這些模塊的成本也相對較低，使其可用于一系列不同的系統。

伍爾特電子2610011025000

Würth Elektronik的Calypse 模塊是一款在802.11 b/g/n (2.4 GHz)下運行的小尺寸Wifi模塊。該模塊可以通過UART連接與輕量級MCU進行通信，用于傳感器監控等應用。Calypso模塊還包括一個配置模式，允許用戶通過他們的智能手機或平板電腦與網絡應用程序連接到 Wifi網絡。該模塊還包括低功耗運行睡眠模式，以節省物聯網產品的電池電量。

德州儀器CC3235MODAx

我最喜歡的帶有集成MCU的SMD Wifi模塊是Texas Instruments的CC3235MODAx。我在多個涉及新天線和波導設計的射頻產品中使用了MODS版本，但MODAx變體直接在模塊上集成了PCB天線。TI還通過Code Composer中的SDK和設計庫為這些模塊提供大量支持，就像他們的旗艦MCU和其他SoC一樣。如果您想使用這款SoC走老路，TI還提供QFN 變體的CC3235。

這些模塊以802.11 a/b/g/n（5 GHz雙頻帶與2.4 GHz共存）運行，它們包括您期望在任何出色的MCU中看到的標準數字接口（SPI、I2C、大量GPIO、和UART）。其他功能包括256 KB RAM/1 MB閃存、4通道12位ADC和看門狗定時器。

樂鑫 ESP-WROOM-32

ESP-WROOM-32 SMD Wifi 模塊是另一種在單個封裝中支持藍牙經典、BLE和802.11 b/g/n 的MCU選項。該組件在著名的ESP32 平臺上進行了擴展，將PCB天線集成到帶有齒形SMD 焊盤的模塊上，以便于安裝。該模塊的一些應用包括通用數據采集、電機控制、環境監測和輕工業產品。

我喜歡這個模塊，因為它外形小巧（它比上面顯示的CC3235MODAx 模塊?。?，但它不會犧牲I/O數量。盡管您添加了藍牙，但該模塊在產品文獻中并未額定為5 GHz，盡管它確實符合802.11n標準。它還包括一個18通道12位SAR ADC，以支持來自傳感器或其他組件的測量。

在物聯網產品中補充Wifi模塊的其他組件

除了SMD Wifi模塊外，物聯網產品還需要一系列其他組件才能正常運行并與其他設備連接。其他一些基本組件包括：

通用和專用模擬放大器

處理器、ADC和傳感器

USB PHY和連接器

物聯網產品的穩壓器