|
來源：DigiKey 作者： Bill Schweber 射頻電路設(shè)計人員仍然被認(rèn)為是能將魔法和藝術(shù)融合的高手。盡管有先進的建模和仿真工具，但實際上在實現(xiàn)射頻硬件時仍會出現(xiàn)許多意外。正是因為會出現(xiàn)這些意外，所以射頻設(shè)計人員應(yīng)該具備豐富的經(jīng)驗以及調(diào)查、測試和調(diào)試能力，以符合當(dāng)今的性能和 DC 電源的使用指標(biāo)要求。 使用手工方法達(dá)到這些指標(biāo)頗具挑戰(zhàn)性，但在頻率高達(dá)數(shù)百兆赫 (MHz) 時還是可以實現(xiàn)的。高于此頻率時，由于預(yù)算緊張、上市時間短、監(jiān)管要求嚴(yán)以及最終用戶對性能要求的不斷提高，手工方法已經(jīng)達(dá)其極限。 當(dāng)今的無線鏈路設(shè)計應(yīng)滿足以下要求： · 具有支持多個無線頻段的卓越性能 · 同時能進行 Wi-Fi 和藍(lán)牙連接 · 最少的設(shè)計導(dǎo)入、調(diào)試和集成工作量 · 使用最少的電路板面積和 DC 電源 · 符合相關(guān)的 IEEE 無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) · 滿足眾多嚴(yán)格的帶外輻射、電磁干擾 (EMI) 和射頻干擾 (RFI) 等參數(shù)的監(jiān)管要求 · 可批量、低成本制造（無需手工調(diào)整） 使用分立元件的 DIY 方法無法滿足這些要求。除了相關(guān)的手工調(diào)整和制作，分立元件還增加了空間、成本、庫存和采購方面的挑戰(zhàn)。 另一種方法是使用芯片組，其中的 IC 可來自一個或過個供應(yīng)商。然而，要使這些獨立的 IC 及其相關(guān)的分立器件協(xié)同工作，可能會令人望而生畏，而要通過監(jiān)管部門的審批測試，又造成了上市時間問題。 功能強大的 IC 具有各種功能、特性和便利性 幸運的是，連接難題已經(jīng)得到簡化。Infineon Technologies AG 的 AIROC CYW5557x 系列組合 (combo) Wi-Fi 和藍(lán)牙片上系統(tǒng) (SoC) 就是一個很好的例子（圖 1）。這種產(chǎn)品可提供無縫、高性能物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 連接，同時最大限度地降低運行功耗。 
圖 1：CYW5557x 系列結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的 Wi-Fi 和藍(lán)牙連接功能。（圖片來源： Infineon Technologies） 該系列產(chǎn)品支持 Wi-Fi 6/6E 功能，具有三頻段（2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz）能力，提供 1×1 單輸入、單輸出 (SISO) 和 2×2 多輸入、多輸出 (MIMO) 天線陣列配置。該系列還集成了電源管理單元 (PMU)。 Wi-Fi 無線電通過 PCIe v3.0 Gen2 或 SDIO 3.0 接口與主機處理器連接，而藍(lán)牙主機接口則使用高速 4 線制 UART 接口。此外，CYW5557x 還支持用于藍(lán)牙音頻應(yīng)用的 PCM 和 I2S 接口，以及用于外部 LTE 和 IEEE 802.15.4 芯片的共存接口。 CYW55572 支持： · Wi-Fi 6（2.4 GHz、5 GHz）、2×2 MIMO 第 1 版和第 2 版功能：正交頻分多路存取 (OFDMA)、多用戶 MIMO (MU-MIMO)、目標(biāo)等待時間 (TWT) 和雙載波調(diào)制 (DCM) · 20/40/80 MHz 信道、1024 正交振幅調(diào)制 (QAM) 和高達(dá)每秒 1.2 千兆比特 (Gbps) 的物理層 (PHY) 數(shù)據(jù)傳輸速率 · 更大的范圍、省電和網(wǎng)絡(luò)效率 · 多層安全性，可在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)保護各個子系統(tǒng) · Wi-Fi 與藍(lán)牙或外部 LTE 或 15.4 無線電設(shè)備智能共存 · 藍(lán)牙 5.3，雙模操作 · 帶有 Auracast 廣播功能的 LE 音頻 · 基準(zhǔn)為 1 毫瓦 (dBm)、13 dBm 或 0 dBm 的 20 分貝藍(lán)牙傳輸選項 類似的 CYW55573 系列產(chǎn)品可提供 Wi-Fi 6/6E 三頻 Wi-Fi 連接（2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz），使其與 CYW55572 有所不同。 CYW5557x 系列的優(yōu)勢不僅限于上述基本支持功能，還包括： · 極低延遲和虛擬同步雙頻操作功能，可實現(xiàn)無縫音頻和視頻流 · 增大范圍，確保設(shè)備與遠(yuǎn)程接入點保持連接 · 更強的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)健性，以確保在擁堵或重疊的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中以最佳方式傳輸視頻/音頻流 · 先進的省電功能，可最大限度地延長電池壽命 · 網(wǎng)絡(luò)卸載功能，可節(jié)省系統(tǒng)功耗 · 多層安全性，可在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)保護各個子系統(tǒng) 此外，這些器件的工作溫度為 -40°C 至 +85°C，并采用 FCBGA、WLCSP 和 WLBGA 封裝。 無需重新開啟復(fù)雜的設(shè)計 CYW5557x 芯片組功能全面，但每個設(shè)計都需要相關(guān)的元件，包括 DC-DC 穩(wěn)壓器、旁路無源器件和合適的電路板布局。 無需從頭開始設(shè)計新的電路板，您可以利用經(jīng)過監(jiān)管認(rèn)證、可直接投入生產(chǎn)的模塊，從而加快產(chǎn)品上市時間。只需安裝連接軟件，驗證設(shè)計，然后就可以開始生產(chǎn)。 例如，Embedded Artists AB 的 EAR00413 2EA M.2 評估模塊（與 Murata Electronics 共同開發(fā)，使用其 2EA 模塊）可讓您快速、輕松地啟動應(yīng)用開發(fā)（圖 2）。這款 PCIe 兼容接口板采用 M.2 外形尺寸（22 × 44 mm），使用 AIROC CYW55573 芯片組，支持 Wi-Fi 6E、802.11 a/b/g/n/ac/ax 2x2 MIMO 和藍(lán)牙 5.2 連接。
圖 2：AIROC CYW55573 的 EAR00413 評估板采用 M.2 外形。（圖片來源：Embedded Artists AB） 該評估板是具有標(biāo)準(zhǔn)化外形的“即插即用”認(rèn)證型解決方案，可訪問維護良好的軟件驅(qū)動程序 (Linux SDK)，可獲得 Embedded Artists 的額外支持，包括高級調(diào)試支持。 對設(shè)計人員來說，另一個好處是無需具備射頻專業(yè)知識。規(guī)格書中認(rèn)可第三方提供的特定單頻帶和多頻帶 SISO 和 MIMO 天線。 結(jié)語 為最新版 Wi-Fi 和藍(lán)牙實現(xiàn)并支持高性能、低功耗數(shù)據(jù)鏈路是一種設(shè)計、調(diào)試挑戰(zhàn)。Infineon Technologies 的高集成度 CYW5557x Wi-Fi/Bluetooth 組合 SoC 與第三方模塊和軟件支持，可簡化流程，縮短物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的上市時間。 |
