像Wi-Fi6E这样的新无线协议如何影响射频前端设计?

无线通信领域充满了复杂的数学、算法和约束。尽管如此，该领域仍在不断推出更新、更好的协议。虽然协议通常是从算法级别设计的，但它们仍然需要硬件来使其工作。

不同的无线协议都以不同的方式运行，需要独特的RF设计。使用Bonaiuto等人提供的图像。和研究

在射频设计中，前端是最重要的硬件模块之一。新的无线协议，如Wi-Fi 6E，需要更新前端设计来支持协议的要求，包括带宽和电源。

在本文中，我们将看看射频前端设计和新协议突破其极限的方式。

RF前端由什么组成?

射频前端是射频信号链的一部分负责将天线与数字电路连接起来。虽然有许多不同的架构和拓扑结构，但一般的超外差射频接收机前端架构由天线、阻抗匹配网络、带通滤波器、放大器和混频器组成。

RF接收器的前端以红色突出显示。图片来自维基共享

RF前端的滤波器组件是直接概念，用于在所需频带之外的任何信号或噪声过滤。RF前端中使用的放大器设计通常是一个低噪声放大器（LNA）。该设备放大了信号以达到所需的灵敏度同时在信号中引入尽可能少的噪声并保持高度的线性。

混频器与本地振荡器一起工作以降低信号频率。使用的图像礼貌Marki微波

最后，混频器与本地振荡器合作，将RF信号转换为中频（IF）信号。IF信号通常明显较低频率，而不是RF信号。由于较低频率的电路设计降低了许多原因，降低频率是有用的，从而降低了复杂性，包括使解调更简单。

此外，如果可以利用相同的电路，则RF设计可以利用相同的电路，使得许多应用程序更容易设计，而不是不同的前端要求。

新协议如何影响前端设计

有了这些背景知识，我们就可以了解为什么不同的协议需要不同的前端设计。关于射频前端设计，需要了解的重要事情是，每一块电路都经过精心优化，以满足特定协议的要求;不同的无线协议需要不同的频带、带宽、灵敏度和功率。

Wi-Fi 6 VS. Wi-Fi 6e设计协议。使用的图像礼貌NokiaMob

改变协议的频率将需要新的BPF，修订的LNA和混频器设计以及新的阻抗匹配网络。改变带宽，功率和灵敏度也将影响电路中的噪声和前端的功耗。

以Wi-Fi6E前端模块为例

Wi-Fi 6e及其相关的前端模块是如何的相关示例与Wi-Fi 6相比，将Wi-Fi协议升级到6GHz频段需要全新的前端设计。例如，Skyworks最近发布了两个新的前端模块，SKY85784-11和SKY85780-11，用于无线视频流和室内/室外网络通过Wi-Fi6E。

Sky85784-11的框图，新的Wi-Fi6e前端模块。使用的图像礼貌Skyworks

两种设备支持Wi-Fi 6e输出功率，包括+19 dBm至-43 dB范围，包括集成的PA，对数功率检测器，LNA，旁路和T / R开关。SkyWorks表示，Sky85784-11可以通过提供低EVM地板和符合法规限制的高线性输出功率来扩展范围覆盖范围。

另外，SKY85780-11前端模块据说是“市场上在FCC最大输出功率限制下最大距离和最大吞吐量的唯一解决方案。”

新协议，新设计

随着无线技术的不断进步，电气工程师可能会继续面临前所未有的设计挑战，以支持更高的带宽和电力需求。随着新的无线协议的推出，您认为前端设计发生了哪些变化?请在下面的评论中分享你的想法。