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如果你對(duì)的話，2021年的數(shù)據(jù)已經(jīng)公布了Wi-Fi如果您對(duì)現(xiàn)代生活中的重要作用有任何疑問，請(qǐng)考慮統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：地球上至少有兩個(gè)人Wi-Fi設(shè)備。目前全球人口接近79億，但是Wi-Fi聯(lián)盟報(bào)告稱，去年使用的聯(lián)盟報(bào)告稱Wi-Fi有164億臺(tái)設(shè)備。

新一代Wi-Fi快速增長(zhǎng)

Wi-Fi聯(lián)盟還報(bào)告了2021年設(shè)備出貨量，最新一代Wi-Fi出貨速度迅速提高，令人印象深刻。2021年，Wi-Fi設(shè)備總出貨量為42億部，其中Wi-Fi 6.22億部(占52%)，Wi-Fi 6E3.38億部(占8%)。

換句話說，2019年發(fā)布僅兩年，Wi-Fi 6已成為公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，占新標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi一半以上的設(shè)備，而Wi-Fi 6E使用的6 GHz頻段推出僅幾個(gè)月后，Wi-Fi 6E設(shè)備開始大量運(yùn)輸。

Wi-Fi全球價(jià)值迅速增長(zhǎng)

Wi-Fi 6/6E是變革技術(shù)

很容易理解為什么Wi-Fi 6正在蓬勃發(fā)展。更快的高速網(wǎng)絡(luò)速度和更好的密集和擁擠的網(wǎng)絡(luò)管理與新頻譜相結(jié)合。這意味著視頻流和游戲等熟悉的體驗(yàn)將得到改善，需要高帶寬和低延遲的新一代令人印象深刻的應(yīng)用現(xiàn)在觸手可及。

5G部署移動(dòng)通信是Wi-Fi 另一個(gè)因素是增長(zhǎng)。Wi-Fi 6和5G它們使用許多相同的技術(shù)，包括互補(bǔ)技術(shù)OFDMA和MU-MIMO傳輸。當(dāng)5G當(dāng)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)入信號(hào)較弱的房間時(shí)，可以切換到Wi-Fi 6.信號(hào)不會(huì)中斷。對(duì)自動(dòng)駕駛汽車、醫(yī)療監(jiān)控、智能制造等要求嚴(yán)格的5G該功能對(duì)于應(yīng)用至關(guān)重要，必須保證室內(nèi)外連接不間斷，實(shí)現(xiàn)無縫操作。Wi-Fi據(jù)聯(lián)盟報(bào)道，2021年63%的移動(dòng)流量被轉(zhuǎn)移到Wi-Fi，這表明近三分之二的移動(dòng)通信會(huì)話使用Wi-Fi保持移動(dòng)設(shè)備連接的熱點(diǎn)。隨著5G如果繼續(xù)推廣，這個(gè)數(shù)字只會(huì)上升。

Wi-Fi 6/6E對(duì)設(shè)計(jì)師來說更具挑戰(zhàn)性

從設(shè)計(jì)的角度來看，功能的增加取決于復(fù)雜性的增加Wi-Fi 5升級(jí)到Wi-Fi 對(duì)任何工程師來說都是一個(gè)艱難的過渡。例如，MU-MIMO功能在Wi-Fi 從單向運(yùn)行到雙向運(yùn)行，設(shè)計(jì)師必須處理上下鏈路功能。同樣，Wi-Fi 5采用單用戶正交頻分（OFDM）時(shí)，Wi-Fi 66升級(jí)到多用戶格式（OFDMA），這可能更難有效管理。

但對(duì)于移動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師來說，最大的挑戰(zhàn)可能是升級(jí)到高級(jí)正交幅度調(diào)制（QAM）和帶寬。從Wi-Fi 5的256 QAM轉(zhuǎn)換為Wi-Fi 6的1024 QAM，吞吐量較高，容量可增加25%，每個(gè)符號(hào)有10位而不是8位。此外，最大信道帶寬為80 MHz增加到160 MHz，頻段擴(kuò)展到7.125 GHz，對(duì)系統(tǒng)的射頻部分提出了更高的性能要求。可能需要更高的技術(shù)專長(zhǎng)才能獲得適當(dāng)?shù)男阅芩�平�?/p>

Wi-Fi 6無線高速互聯(lián)網(wǎng)連接

即使條件好，射頻優(yōu)化也很難出名，但Wi-Fi 6的嚴(yán)格要求使這種優(yōu)化更具挑戰(zhàn)性。它們的容忍度較小，所以即使是小的調(diào)整也會(huì)顯著改變整個(gè)系列Wi-Fi信號(hào)、性能和能效。

為了避免復(fù)雜的射頻優(yōu)化問題，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用前端模塊（FEM）預(yù)集成射頻產(chǎn)品節(jié)省時(shí)間和精力。前端模塊是專門為完善射頻鏈而設(shè)計(jì)的解決方案。前端模塊位于天線和無線系統(tǒng)的連接器上（SoC）它是一種特殊的解決方案，可以改善射頻鏈，提高整體性能。在高端移動(dòng)Wi-Fi 6/6E在系統(tǒng)中，它是設(shè)計(jì)組成部分。

前端模塊的優(yōu)點(diǎn)

在實(shí)現(xiàn)更好設(shè)計(jì)的同時(shí)，前端模塊可以節(jié)省時(shí)間。所有產(chǎn)品都提供了高度集成的小解決方案，因此設(shè)計(jì)速度更快。單個(gè)前端模塊部件的靈活性意味著射頻鏈的每一段都可以得到充分優(yōu)化。集成射頻放大器可以在不顯著影響噪聲性能的情況下增強(qiáng)微弱的輸入信號(hào)，因此射頻鏈更敏感，可以更好地選擇多個(gè)輸入信號(hào)。在傳輸（TX）端，恩智浦FEMS以高效的方式提高正在傳輸?shù)男盘?hào)的功率電平，從而顯著提高上行鏈路的性能，擴(kuò)大傳輸范圍。

一群學(xué)生在便攜式設(shè)備上體驗(yàn)Wi-Fi 6/6E

恩智浦率先從雙前端模塊遷移到單前端模塊

Wi-Fi 6/6E第一批前端模塊，包括恩智浦提供的前端模塊，都是雙前端模塊。每個(gè)前端模塊配備兩個(gè)單片前端模塊IC。例如，我們?cè)?020年年中推出WLAN8101x兩個(gè)前端將是系列IC放入規(guī)格為3 x 4 mm的QFN封裝中。

然而，射頻設(shè)計(jì)不會(huì)長(zhǎng)期停滯不前，我們的工程師一直在努力超越自己。WLAN8101x僅僅八個(gè)月后，我們就取得了新的突破，率先推出了單通道Wi-Fi 6E前端模塊。WLAN7205C專為智能手機(jī)設(shè)計(jì)，是業(yè)內(nèi)首批單通道Wi-Fi 6解決方案，采用2 x 2 mm QFN包裝提供單片集成功率放大器（PA）、開關(guān)和低噪聲放大器（LNA）。

雙重包裝需要更大的包裝IC WLAN8101x相比，單IC WLAN7205C它可以放置在離天線更近的地方。這減少了前端模塊后的布線損耗，提高了性能。PA低損耗后可提供優(yōu)異的發(fā)射效率，LNA以前的低損耗可以最大限度地提高接收靈敏度。更靠近天線的位置還可以提高射程，延長(zhǎng)電池壽命，實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸。

另一個(gè)恩智浦率先完成的結(jié)果

現(xiàn)在，恩智浦已經(jīng)推出WLAN7207C（5-7 GHz）和WLAN7207H（2.4 GHz和藍(lán)牙)，將單個(gè)前端模塊提升到新的水平。這些完全集成的前端模塊優(yōu)化了新的智能手機(jī)，提供了高線性，支持低功耗模式。它們不需要外部匹配的部件，設(shè)計(jì)更緊湊，更經(jīng)濟(jì)，更容易完成。它們?yōu)槊總�(gè)頻段提供三種類型Tx工作模式可以更好地微調(diào)效果，還可以提供兩種Rx工作模式，可在LNA增益步進(jìn)在模式和旁路模式之間實(shí)現(xiàn)。更重要的是，它們采用了小包裝。WTransphorm代理LAN7207C采用2 x 2 mm HWFLGA16封裝，而WLAN7207H采用HFCPLGA18包裝尺寸只有2.4 x 2.0 mm。

還有恩智浦Wi-Fi前端模塊相同，WLAN7207x該系列先的系列Qubic SiGe：C BiCMOS技術(shù)生產(chǎn)，工作效率很高，有助于保證Wi-Fi噪聲、失真和雜散信號(hào)的信號(hào)衰減最小。

恩智浦用于移動(dòng)應(yīng)用WLAN7207C和WLAN7207H產(chǎn)品增強(qiáng)Wi-Fi 6/6E性能

智能手機(jī)體驗(yàn)更好

集成了WLAN7207x智能手機(jī)系列將得到改進(jìn)Wi-Fi性能對(duì)電池壽命影響不大。信號(hào)保持線性，易于管理，可以提高數(shù)據(jù)速率，延長(zhǎng)覆蓋范圍。這將轉(zhuǎn)化為更連續(xù)的體驗(yàn)，因?yàn)橐曨l通話需要更可靠的連接。同時(shí)，射頻鏈的高效率意味著性能的提高對(duì)電池壽命影響不大。

Wi-Fi 7展望

WLAN7207x該系列反映了高性能射頻設(shè)計(jì)的最新能力，但也讓開發(fā)人員為未來的發(fā)展做好了準(zhǔn)備。IEEE已經(jīng)在研究Wi-Fi 7（802.11be），Wi-Fi聯(lián)盟預(yù)測(cè)Wi-Fi 7最早將于2023年開始使用。Wi-Fi 7有望在Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E在成功的基礎(chǔ)上，以更先進(jìn)的方式進(jìn)一步發(fā)展(2.4/5/6 GHz）使用三個(gè)頻段。因此，支持Wi-Fi 6/6E的WLAN7207系列過渡很快Wi-Fi 7設(shè)計(jì)的天然橋梁。

采取下一步行動(dòng)

如需了解恩智浦Wi-Fi 6/6E特別是解決方案WLAN7207x，請(qǐng)?jiān)L問WLAN前端IC模塊專用頁面。

作者：

Rick van Kemenade

恩智浦半導(dǎo)體營銷經(jīng)理

Rick作為恩智浦智能天線解決方案產(chǎn)品系列的營銷經(jīng)理，負(fù)責(zé)恩智浦高度集成的5G和Wi-Fi 6射頻前端IC基礎(chǔ)設(shè)施和移動(dòng)市場(chǎng)的產(chǎn)品組合。