对于工程师，组件数据表提供了产品设计的地图。数据表是官方文件，其中供应商保证其中一个组件的参数。没有它，工程师将在黑暗中设计。但是，并非所有数据表都是平等的。供应商并不总是显示相同的参数，以相同的方式显示参数，或遵循相同的测试条件。这意味着设计工程师可能需要猜测哪个供应商的部分最适合其设计。最终，选择错误的部分可能意味着良好或不良系统设计之间的差异。本文概述了一些不同的方式数据在Wi-Fi产品数据表中介绍，并突出显示潜在的陷阱。
所面临的挑战
知道组件数据表格式化往往不同,和规格并不总是以同样的方式,选择正确的组件的关键是理解哪些参数是最重要的对于您的应用程序,并破解的规格数据表真的对你的系统。如果数据表中没有包含进一步的信息，可能还需要向供应商询问，或者获得关于测量条件的澄清。
Wi-Fi CPE设计注意事项
在我们深入研究关键数据表参数之前，这里有一个Wi-Fi客户前提设备(CPE)设计的高级考虑因素列表。在检查数据表时，记住这些考虑事项可能会很有帮助，以确保您选择的组件满足所有关键的系统需求。
- 区域规定:
- 美国(FCC -联邦通信委员会和IEEE -电气和电子工程师协会)
- 欧盟(CE -卓越中心和ETSI -欧洲电信标准协会)
- 亚太地区
- IEEE规范
- 热因素
- 软件方面的考虑
- 共存和干扰
- 本产品设计用于室内还是室外
- 单位尺寸:圆滑的形式因素，为消费者应用或更大的设备，工业设置
Wi-Fi设计的关键参数和如何解释它们
一组核心关键参数可以决定Wi-Fi CPE设计的好坏。其中四个参数通常会在组件数据表中公布:
- 误差矢量幅度（EVM）
- 光谱面具
- 谐波
- 双频双并发（DBDC）操作
数据表中通常不包括两个额外的重要设计参数，可能需要进一步研究或分析：
- 突发长度或数据包聚合
- PC板着陆模式
以下是关于为什么这些参数很重要的附加上下文：
误差矢量幅度（EVM）
维生素是一种用于量化数字无线电发射机或接收机性能的度量方法。噪声(包括相位噪声)、失真和杂散信号会降低EVM的性能。不幸的是，射频元件制造商并不总是以相同的方式指定这个参数。例如，一些组件在数据表中提供组件的静态EVM规范，而另一些则发布动态EVM。这种区别很重要，因为真实世界的Wi-Fi应用程序是脉冲式的:PA每次传输数据时都是脉冲式的，然后再脉冲式的关闭以节省电力。
- 静态EVM当组件连续开启时，是EVM的衡量标准。静态EVM测量的缺点是它没有显示功率放大器（PA）瞬态。它不会在瞬态浪涌期间衡量PA的行为（电力，数据或通信线路中引起的瞬时爆发）。这些PA瞬态仅在开启或关闭时显示。
- 挣值管理动态都测量占空比模式下的射频前端(RFFE) PA(即当开关接通和断开时)。由于Wi-Fi应用程序是脉动的，动态EVM更准确地反映了PA在现实世界应用程序中的行为。
如图1所示，对于同一组件，静态和动态EVM测量值之间可能存在显著差异。在数据表中，一定要查找制造商测试组件所依据的占空比的详细信息。建议在低占空比和高占空比下进行测试:在10%、50%和90%占空比下进行测试，可以获得最完整的真实世界性能图。这个测试还揭示了PA打开或关闭的速度以及它是否超调，这两者都会影响动态EVM。动态和静态EVM之间的差异也取决于功率级别(图1)。这进一步强调了测试动态EVM的必要性，它更符合实际应用。
图1所示。例PA EVM测试比较脉冲和静态负载周期(注:EVM将根据设计而异)
图2。动态EVM数据表规范
光谱面具
这个传输谱面具(也称为光谱掩模)规范措施out-of-channel排放这可能会造成干扰。频谱掩码定义了特定带宽中包含的功率限制，相对于总载波功率，在中心信道频率的特定偏移处（图3）。FCC等监管机构制定了频谱屏蔽要求，以确保Wi-Fi设备不会相互过度干扰。因此，您必须满足此要求，否则可能无法通过认证。
图3。发射频谱屏蔽
与EVM规范一样，PA是RFFE保持在光谱掩模规范范围内的能力的主要贡献者。在检查数据表时，确保RFFE光谱掩码的边界为2-3 dBc，如图4所示。边际是区别在测量的信号频谱和由光谱掩模定义的极限之间。如果没有看到具有裕度的此参数，则传输功率通常为最大限度。如果是这种情况，Wi-Fi设备的最终生产版本可能难以满足监管排放限制。如果您的应用程序的RF输出功率与您的期望不同，请务必检查PA模块频谱掩模规范，以确保供应商包括2-3 dBc的边距。
图4。带余量的光谱掩模数据表规范
谐波
在射频应用中，这个术语谐波通常是指其频率为所需信号频率的整数倍的信号。谐波是由射频链的非线性元件产生的，它们会引起从干扰到接收机失敏等一系列问题。因此，重要的是要确保谐波频率的产生保持在可接受的范围内。射频滤波器通常用于确保这种情况。
当检查数据表中的谐波参数时，确定是否使用射频滤波器实现了制造商公布的规格。一些制造商的数据表显示了使用外部离散滤波器时实现的谐波参数，但他们没有公开披露使用了滤波器。您需要仔细查看数据表和应用原理图，以了解是否使用了射频滤波器。如果您不能确定测试是如何完成的，那么请询问制造商的应用工程师或产品经理。
有些供应商嵌入在RFFE射频滤波器模块和披露这一事实数据表(图5)。最好使用一个RFFE嵌入式过滤器,因为除了降低带外传输这种方法减少了潜在的需要外部优化和简化了整体材料清单。
图5。带有嵌入式滤波的谐波数据表规范
双频双并发（DBDC）操作
DBDC (dual-band dual-concurrent operation)是指在两个Wi-Fi频段(2.4 GHz和5ghz)上同时通信的路由器。频段之间的隔离差可能会导致接收和发送问题(图6)。始终需要确保RFFE在发送和接收信号之间有足够的隔离，并确保接收器保持足够的灵敏度。
一些制造商添加外部或嵌入式过滤器以满足拒收标准。在图6所示的示例中，Wi-Fi芯片组的5 GHz接收机可以处理来自路由器2.4 GHz发射机的高达-20 dBm的输入干扰，而不存在接收机失信的风险。通过使用嵌入式2.4 GHz陷波滤波器，输入信号降低到-25 dBm，这提供了足够的裕度（图6-8）。
图6。双频双并发(DBDC)操作- 2.4 GHz Tx(干扰)和5 GHz Rx(受害者)
图7。2.4 GHz频段DBDC滤波器抑制
图8。DBDC带外增益数据表规范
查看数据表之外的内容：其他重要参数
其他一些重要的参数通常不包含在数据表中，但仍然对系统设计的成功至关重要。
突发长度或数据包聚合
这衡量了RFFE PA支持数据突发的能力，从而增加了传输吞吐量。如果PA不能发送长脉冲，那么它将表现出热瞬变，导致EVM退化。这还会导致吞吐量损失，占用通话时间，造成系统延迟，并可能增加共存问题的可能性。该数据通常不在数据表上，但可以从组件制造商要求。请求这些数据总是一个很好的做法，并确保部件制造商为长和短分组突发提供规范——长突发可达4毫秒，短突发可达180 us。
PCB着陆模式
为了确保最佳的PCB布局，有时需要更多的信息，而不仅仅是数据表。在决定您的RFFE的PCB布局之前，请务必检查以下RFFE组件的项目:
- 数据表
- 应用笔记
- 制造说明
- PC板格柏文件
在某些情况下，可能不可能使用与这些文件中显示的材料和设计完全匹配的PCB布局(PCB通孔、板堆栈、板材料等)。在这些情况下，在设计早期与RF组件制造商密切合作，以确保最佳结果。
概括
比较供应商之间的数据表是很困难的。一些制造商通过在他们的数据表中包含您需要的所有信息来减少设计问题，但其他制造商没有。在某些情况下，规范可能不仅不完整，而且无法反映真实Wi-Fi应用的性能。可能还需要向供应商询问对您的系统设计很重要的附加信息。对关键参数以及它们与应用程序之间的关系有一个完整的理解，将有助于生成满足所有所需区域规范的良好系统设计。