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802.11標準的ISM頻帶和數據速率特性

時間:2020-09-08 00:02來源:海獵人

 

802.11

基于802.11標準(或WiFi)的無線局域網(WLAN)比圖14-39中所示的小集成電路芯片復雜得多。802.11元件的價格也要昂貴得多。

在原始的802.11標準上,有很多的變化形式。bg標準是最常用的,且802.11n標準近年來愈發普及。這些標準的區別主要在于所使用的ISM頻帶和最大最優數據傳輸速率,如表14-21所示。

14-21 802.11標準的ISM頻帶和數據速率特性

標準

頻帶(GHz

最大數據速率(Mb/s

802.11

2.45

2

802.11b

2.45

11

802.11a

5.8

54

802.11g

2.45

54

802.11n

2.45/5.8

600

每種802.11標準都采用不同的信號調制方法,但是你一般不用太過為之操心。只要802.11類型的每個無線連接末端都能支持適合的調制方法,它們就能夠通信。這就是為何802.11設備經常被命名為802.11b/g的原因。這意味著該設備會自動檢測調制類型并作出相應的調整。

802.11標準(后面沒有字母)于1997年首次發布,而到了1999年就被802.11b取代了。老式的802.11設備現在已經很少見了,但是有的802.11b設備還在使用中。802.11g2003)和更新一些的802.11n2009)已經成為了802.11家族中最常用的標準。

802.11ac802.11ad這兩種最新的變化形式剛剛正規化,能夠使用這些新標準的設備還在開發中。802.11ac使用5.8 GHz頻帶,但能支持的最大數據速率為6.9 Gb/s。802.11ad比較獨特,因為它在60 GHz頻帶下工作,預計的數據速率超過6.7 Gb/s。

就像對待有線以太網(在14.7節中介紹過)那樣,你可能想避開處理端口上復雜的低層次信息,并使用數據裝載量較大的設備,例如圖14-40所示的模塊。這個部件在DFRobot可以買到,售價約85美元(見附錄D中的網址)。

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 14-40 802.11b/g收發器模塊(感謝DFRobot

進行實際工作的部分是PCB板中部具有金屬覆蓋層的長方形模塊,此例中是WIZnet制造的型號為WizFi210的器件。使得此部件和其他WiFi模塊昂貴(相對而言)的因素之一是WIZnet等芯片制造商已經通過了對模塊的操作驗證并獲得了聯邦通信委員會(FCC)的ID編號。這意味著該模塊已經過了驗證并遵循FCC的規則。這幾個步驟的開銷是比較大的,所以購買一個已經遵循一定規則并經過驗證的模塊很有意義。

微芯科技公司用于嵌入式應用的MRF24WB0MA WiFi模塊可以從DigikeyMouser等經銷商處以約30美元的價格買到(見附錄D)。它使用SPI接口,購買時已經在PCB上焊接好了。另一種嵌入式WiFi模塊就是德州儀器生產的CC3000 802.11b/g模塊,常用于低成本的WiFi模塊中。裝有CC3000模塊的評估板(德州儀器的部件編號是CC3000EM,可從Mouser和其他經銷商處買到)售價約為38美元,而基于CC3000的裸模塊(沒有PCB板)少量購買的售價是17~28美元。評估板與ArduinoBeagleBone等設備專用單片機沒有很大區別,它不用表面組裝焊接,也沒有昂貴很多,所以值得考慮使用。

802.11標準的ISM頻帶和數據速率特性 - 海獵網-海獵人  雖然可用的WiFi收發器元件很多,但你最好還是買在PCB上安裝好的元件,帶有合適的天線連接器和相關的電路。為射頻電路進行PCB布局可能很麻煩,而且這是專業性的工作。你若買一件別人已經設計好的產品,就能節省很多精力。

14-22列出了本節中提及的802.11模塊。這些部件的數據表描述了操作方法,并提供了參考設計樣式,可幫助你設計自己的PCB。如果你確定要自己設計,一定要遵循制造商關于PCB布局的建議。

14-22 802.11b/g模塊

部件編號

制造商

內部控制器

接口

MRF24WB0MA

微芯科技

專有

SPI

SPWF01SA

STMicroelectronics

ARM Cortex-M3

SPI、I2C、UART

CC3000

德州儀器

專有

SPI

WizFi210

WIZnet

專有

SPI、I2C、UART

所有模塊都是完整的插入式802.11b/g功能模塊,只需要微控制器或微處理器(Allied、Digikey、Mouser、Newark及其他電子經銷商有售)提供數據和控制。

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