三類WiFi濾波器淺析

讓我們看一個(gè)實(shí)際的例子。在 2.4GHz 頻段，Wi-Fi的頻譜范圍為 2412 MHz 到 2484 MHz。在此頻段內(nèi)，您可以在 11 個(gè)定義的 Wi-Fi 信道上進(jìn)行發(fā)送和接收。當(dāng)您在頻率范圍中心的某個(gè)信道上進(jìn)行傳輸時(shí)（例如信道 6），在頻段外（低于 2412 MHz 或高于 2484 MHz）產(chǎn)生噪聲的可能性非常低。

然而，如果您在最低的信道（信道 1）上進(jìn)行傳輸，則在 2412 MHz 以下產(chǎn)生干擾的可能性很高；同樣也適用于在通道 11 上傳輸并在高于 2484 MHz 的頻段產(chǎn)生干擾的情況。如果您在頻段外的干擾過(guò)高會(huì)怎樣？監(jiān)管機(jī)構(gòu)和認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室將要求您降低發(fā)射功率，直到符合要求為止，此舉對(duì) Wi-Fi 路由器用戶的影響是覆蓋范圍減小。但是，通過(guò)使用 edgeBoost 濾波器，可減少頻段外的噪聲，以獲得更高的輸出功率和更佳的覆蓋范圍。

edgeBoost 濾波器的價(jià)值在于能夠在整個(gè)頻段內(nèi)的所有信道上實(shí)現(xiàn)全功率傳輸，以最大限度地?cái)U(kuò)大覆蓋范圍。傳統(tǒng)上，對(duì)于外部信道，功率甚至?xí)档椭寥萘康乃姆种?，以致于失去傳輸距離和覆蓋范圍。借助 edgeBoost 濾波器，可以在整個(gè)頻段上保持最大吞吐量，并以最高的水平支持整個(gè)住宅的全覆蓋。

7 bandBoost 濾波器

Qorvo 的 bandBoost 濾波器是一種頻段隔離濾波器，能夠同時(shí)對(duì)特定類型的無(wú)線連接（如 Wi-Fi）進(jìn)行多波段操作，從而為每個(gè)分頻成倍增加網(wǎng)絡(luò)容量和吞吐量。在多頻段 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E 網(wǎng)絡(luò)的示例中，它們有助于將 5 和 6 GHz 頻段分割成不同的子頻段，因此這些頻段中使用的信道可以在最大功率下繼續(xù)并發(fā)使用，而不會(huì)相互泄露信號(hào)，避免造成不同信道間的（Wi-Fi）自干擾。

bandBoost 濾波器對(duì)于提高 Wi-Fi 多用戶 MIMO 網(wǎng)絡(luò)的容量非常有用，因?yàn)槠浔举|(zhì)上創(chuàng)建了多個(gè) Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，在同一空間的不同信道上同時(shí)支持不同用戶。通過(guò)將頻段分割成子頻段，可以最大程度地減小這些網(wǎng)絡(luò)之間的干擾，同時(shí)最大程度地利用輸出功率。就好像不同的用戶使用不同的 Wi-Fi“顏色”，而不同顏色的用戶間不會(huì)互相干擾。bandBoost 濾波器可以與頻段管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配合，了解如何隔離不同的子頻段，并確保不同用戶/應(yīng)用的正確信道分配。

再來(lái)看一個(gè)例子。此類濾波器可以讓信道同時(shí)獲得有效利用，因此在當(dāng)今的三頻 Wi-Fi 系統(tǒng)（2.4/5L/5H GHz 配置）中得到了顯著的應(yīng)用，以提高系統(tǒng)容量。例如，將 5 GHz 頻譜分為并發(fā)運(yùn)行的上頻段和下頻段，以便在一個(gè)信道上啟用整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)中的專用回程鏈路，同時(shí)在另一信道啟動(dòng)客戶端通信鏈路（移動(dòng)設(shè)備、筆記本電腦、游戲機(jī)、恒溫器等）。在未來(lái)的 Wi-Fi 6E 系統(tǒng)中也有類似的潛力，例如在 6 GHz 頻率上專門執(zhí)行回程傳輸，并在 5 GHz 頻譜內(nèi)進(jìn)行客戶端通信。在日益擁擠的無(wú)線環(huán)境中，此舉將有效提升容量——更多的用戶同時(shí)使用更多的設(shè)備，提供大量信道可供無(wú)線信號(hào)進(jìn)行選擇。

8 coexBoost

將 coexBoost 濾波器添加至無(wú)線發(fā)射或接收鏈路，以允許同時(shí)使用不同的無(wú)線連接技術(shù)。當(dāng)通過(guò)這些濾波器進(jìn)行傳輸時(shí)，可以防止系統(tǒng)對(duì)相鄰無(wú)線信號(hào)的干擾；同樣，在接收時(shí)則保護(hù)系統(tǒng)免受同一相鄰無(wú)線信號(hào)的干擾，為不同的無(wú)線連接創(chuàng)造同步、無(wú)干擾的共存環(huán)境。

移動(dòng)電話或熱點(diǎn)設(shè)備便是典型案例，其包含多種無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)、GPS、Wi-Fi、藍(lán)牙——全部融合在一部非常小巧的產(chǎn)品中，因而這些類型的濾波器也經(jīng)常發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。今天的無(wú)線路由器、增程器和接入點(diǎn)設(shè)備亦是如此，它們整合了 Wi-Fi、物聯(lián)網(wǎng)和藍(lán)牙，并輻射出盡可能多的功率，以便讓所有無(wú)線信號(hào)均獲得最佳的覆蓋范圍與性能;且無(wú)論采用何種無(wú)線技術(shù)，均能以最小的延遲提供無(wú)縫的用戶體驗(yàn)。一些服務(wù)提供商依靠 3G/LTE/5G 為家庭或企業(yè)提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入，其通過(guò)一部調(diào)制解調(diào)器向室內(nèi)接入 LTE（以及即將推出的 5G），并帶有用于連接標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線 Wi-Fi 路由器的以太網(wǎng)端口（假定該路由器位于調(diào)制解調(diào)器近旁）；或者也可以采用在同一個(gè)產(chǎn)品中集成所有三種功能的網(wǎng)關(guān)。在所有情況下，都存在多種無(wú)線信號(hào)在彼此相鄰的信道中執(zhí)行發(fā)送和接收。

越來(lái)越小的產(chǎn)品尺寸已成為行業(yè)的普遍發(fā)展趨勢(shì)，而這無(wú)助于產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的工作，因?yàn)樗麄儗⒚鎸?duì)更大挑戰(zhàn)，需要避免因數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)包的干擾和相互破壞給用戶體驗(yàn)造成的阻礙。此類用戶體驗(yàn)的一個(gè)例子是上網(wǎng)時(shí)的數(shù)據(jù)速度變慢，以及觸摸無(wú)線照明開(kāi)關(guān)感到的明顯延遲從而出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)的開(kāi)燈/關(guān)燈等待時(shí)間。coexBoost 濾波器幫助設(shè)計(jì)人員在更小的空間內(nèi)容納更多無(wú)線信號(hào)，讓外形美觀的產(chǎn)品具備出色的性能和無(wú)縫的交互，使這些問(wèn)題得到完美解決。

總結(jié)

很明顯，當(dāng)前優(yōu)秀的 Wi-Fi 設(shè)計(jì)必須包含卓越的濾波功能，以帶來(lái) Wi-Fi 6 和 6E 標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)計(jì)的預(yù)期覆蓋范圍與吞吐量性能。然而，可能最重要的是，具備良好的濾波功能需要避免意外和間歇的性能下降，進(jìn)而產(chǎn)生大量求助電話和主要客戶的不滿。對(duì)于基于 Qorvo 的 Wi-Fi 產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，濾波是最大限度提升用戶體驗(yàn)質(zhì)量與性能，并確保不間斷且高性能連接的關(guān)鍵技術(shù)之一。

審核編輯黃昊宇