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帶集成天線的最佳SMD Wifi模塊選項
帶集成天線的最佳SMD Wifi模塊選項
有時很難想到?jīng)]有Wifi的新消費或商業(yè)產(chǎn)品。甚至我的車庫門也可以通過Wifi連接到我的家庭網(wǎng)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(fā)，您的新產(chǎn)品都需要一個或多個無線協(xié)議來與其他設備和更大的網(wǎng)絡進行交互。
大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中包含Wifi證明了該協(xié)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(chǎn)品體積小。
SMD Wifi模塊是很好的選擇，可以幫助您跟上開發(fā)周期，確保小封裝尺寸，并為您提供生產(chǎn)就緒的天線。一些模塊將集成具有多個數(shù)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(wǎng)絡的最知名和最常用的無線協(xié)議，您可以使用許多組件選項來構(gòu)建支持Wifi的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。那么使用SMD Wifi模塊而不是從單獨的組件中構(gòu)建 RF 前端有什么優(yōu)勢呢？首先，主要好處取決于設計者構(gòu)建系統(tǒng)。
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(jié)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(jīng)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(jié)，例如模塊上的放置和阻抗匹配網(wǎng)絡設計。
一體化
市場上的一些Wifi模塊不僅僅是將收發(fā)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(fā)器之外的包中，例如：
具有中等時鐘速率的標準MC內(nèi)核
收發(fā)器/MCU內(nèi)核周圍的屏蔽
藍牙收發(fā)器
數(shù)字控制和數(shù)據(jù)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(shù)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(chǎn)量/質(zhì)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(tǒng)。
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(jiān)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(wǎng)絡應用程序連接到 Wifi網(wǎng)絡。該模塊還包括低功耗運行睡眠模式，以節(jié)省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(jīng)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(shù)據(jù)采集、電機控制、環(huán)境監(jiān)測和輕工業(yè)產(chǎn)品。
我喜歡這個模塊，因為它外形小巧（它比上面顯示的CC3235MODAx 模塊小），但它不會犧牲I/O數(shù)量。盡管您添加了藍牙，但該模塊在產(chǎn)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中補充Wifi模塊的其他組件
除了SMD Wifi模塊外，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的穩(wěn)壓器