Beste SMD-WLAN-Moduloptionen mit integrierter Antenne

Erstellt: Juli 26, 2022
Aktualisiert am: Juli 1, 2024

Manchmal ist es schwer, sich ein neues Verbraucher- oder kommerzielles Produkt vorzustellen, das kein Wifi hat. Sogar meine Garagentür kann sich mit meinem Heimnetzwerk (und ich nehme an, all meine anderen Geräte) über Wifi verbinden und mit einer Smartphone-App gesteuert werden. Egal, ob Sie für Smart Homes, Smart Factories oder eine Reihe anderer Anwendungen entwickeln, Ihr neues Produkt wird ein oder mehrere drahtlose Protokolle benötigen, um mit anderen Geräten und in einem größeren Netzwerk zu interagieren.

Die Einbeziehung von Wifi in den meisten IoT-Produkten ist ein Zeugnis für den massiven Erfolg des Protokolls, aber es kann schwierig sein, eine kleine Paketgröße zu gewährleisten, es sei denn, Sie wissen, wie man eine integrierte Antenne entwirft. Man könnte den SMA-Weg gehen und eine externe Patch- oder Gummiente-Antenne verwenden, aber die besten Optionen sind die Verwendung einer Chip-Antenne oder gedruckten Antenne, um Ihr Produkt klein zu halten.

SMD-Wifi-Module sind großartige Optionen, die Ihnen helfen können, mit Ihrem Entwicklungszyklus Schritt zu halten, eine kleine Paketgröße zu gewährleisten und Ihnen eine produktionsfertige Antenne zu geben. Einige Module integrieren einen MCU mit mehreren digitalen Schnittstellen, Bluetooth oder anderen Peripheriegeräten. Wenn Sie Ihre Entwicklungszeit mit einem einfachen SMD-Wifi-Modul verkürzen möchten, werfen Sie einen Blick auf einige dieser Komponentenoptionen.

Warum ein SMD-Wifi-Modul verwenden?

Wifi ist wahrscheinlich das bekannteste und am meisten genutzte drahtlose Protokoll neben dem Mobilfunk, und es gibt viele Komponentenoptionen, die Sie verwenden können, um ein Wifi-fähiges IoT-Produkt zu bauen. Also, was sind die Vorteile der Verwendung eines SMD-Wifi-Moduls anstelle des Aufbaus eines RF-Front-Ends aus separaten Komponenten? Zuerst hängt der primäre Vorteil vom Designer ab, der das System aufbaut.

Einfaches RF-Design

Wifi-Module, die integrierte Antennen enthalten, sind großartig für Designer, die nicht mit den Feinheiten des Antennendesigns oder der RF-Routing auf einer PCB vertraut sind. Dies ist eine relativ komplexe Disziplin, die über das bloße Platzieren eines Antennenanschlusses auf einer Platine hinausgeht. Anstatt eine gedruckte Antenne zu entwerfen oder eine COTS-Antenne auszuwählen, können Designer eine bewährte Hardwarelösung nutzen. Sie müssen sich auch keine Sorgen um die Feinheiten des Hochfrequenzdesigns machen, wie die Platzierung auf dem Modul und das Design des Impedanzanpassungsnetzwerks.

Integration

Einige Wifi-Module auf dem Markt tun mehr, als nur einen Transceiver und eine Antenne auf einem planaren Modul zu platzieren. Einige Wifi-Module integrieren andere Komponenten in das Paket über einen Transceiver hinaus, wie zum Beispiel:

Standard-MCU-Kern mit moderater Taktrate
Abschirmung um den Transceiver/MCU-Kern
Bluetooth-Transceiver
Digitale Steuerungs- und Datenerfassungsschnittstellen

Entwicklungszeit und -kosten

Der dritte große Vorteil liegt in Bezug auf die Gesamtkomponentenzahl und die Größe der Platine. Ein SMD-Wifi-Modul kann beides in einem Design reduzieren. In Bezug auf die Kosten kann ein integriertes SMD-Wifi-Modul jedoch höhere Kosten verursachen als der separate Kauf einzelner Komponenten. Wenn dies die Entwurfszeit erheblich verkürzt, die Ausbeute/Qualität erhöht und einige Aspekte eines Entwurfs vereinfacht, dann bietet ein SMD-Wifi-Modul einen echten Mehrwert.

Einige SMD-Wifi-Moduloptionen

Die unten gezeigten Module sind nur einige Beispiele, die Sie auf dem Markt finden werden, aber sie bieten großartige Beispiele für integrierte SoCs mit standardmäßigen Wifi-Antennendesigns direkt auf dem Modul. Diese Module sind auch relativ kostengünstig, was sie für eine Reihe verschiedener Systeme nützlich macht.

Würth Elektronik 2610011025000

Das Calypse-Modul von Würth Elektronik ist ein flaches Wifi-Modul, das unter 802.11 b/g/n (2,4 GHz) arbeitet. Dieses Modul kann über eine UART-Verbindung mit einem leichten MCU für Anwendungen wie Sensorenüberwachung kommunizieren. Das Calypso-Modul beinhaltet auch einen Bereitstellungsmodus, der es dem Benutzer ermöglicht, sich über ein Smartphone oder Tablet mit einer Web-App mit einem Wifi-Netzwerk zu verbinden. Dieses Modul beinhaltet auch einen Stromsparmodus für den Schlafbetrieb, um die Batterieleistung in IoT-Produkten zu schonen.

Texas Instruments CC3235MODAx

Mein Lieblings-SMD-Wifi-Modul mit integriertem MCU ist das CC3235MODAx von Texas Instruments. Ich habe die MODS-Version in mehreren RF-Produkten verwendet, die neue Antennen- und Wellenleiterdesigns beinhalten, aber die MODAx-Varianten integrieren eine PCB-Antenne direkt auf dem Modul. TI bietet auch umfangreiche Unterstützung für diese Module mit einem SDK und einer Designbibliothek in Code Composer, genau wie bei ihren Flaggschiff-MCUs und anderen SoCs. Wenn Sie es mit diesem SoC altmodisch angehen möchten, bietet TI auch die CC3235 in einer QFN-Variante an.

Diese Module arbeiten bei 802.11 a/b/g/n (Dualband bei 5 GHz mit 2,4 GHz-Koexistenz) und sie beinhalten die standardmäßigen digitalen Schnittstellen, die man von einem großartigen MCU erwarten würde (SPI, I2C, viele GPIOs und UART). Weitere Merkmale umfassen 256 KB RAM/1 MB Flash, 4-Kanal 12-Bit-ADC und einen Watchdog-Timer.

Espressif ESP-WROOM-32

Das ESP-WROOM-32 SMD-Wifi-Modul ist eine weitere MCU-Option, die Bluetooth Classic, BLE und 802.11 b/g/n in einem einzigen Paket unterstützt. Diese Komponente erweitert die bekannte ESP32-Plattform, indem sie eine PCB-Antenne auf einem Modul mit abgesetzten SMD-Pads für eine einfache Montage integriert. Einige Anwendungen für dieses Modul umfassen allgemeine Datenerfassung, Motorsteuerung, Umweltüberwachung und leichte Industrieprodukte.

Ich mag dieses Modul dank seines kleinen Formfaktors (es ist kleiner als das oben gezeigte CC3235MODAx Modul), dennoch wird die Anzahl der I/Os nicht geopfert. Obwohl Bluetooth hinzugefügt wird, ist dieses Modul in der Produktliteratur nicht für 5 GHz ausgelegt, obwohl es den 802.11n Standards entspricht. Es beinhaltet auch einen 18-Kanal 12-Bit SAR ADC zur Unterstützung von Messungen von Sensoren oder anderen Komponenten.

Andere Komponenten zur Ergänzung von Wifi-Modulen in IoT-Produkten

Zusätzlich zu SMD-Wifi-Modulen benötigen IoT-Produkte eine Reihe anderer Komponenten, um ordnungsgemäß zu funktionieren und mit anderen Geräten zu interagieren. Einige andere wesentliche Komponenten umfassen:

Wenn Sie ein SMD-Wifi-Modul für Ihr nächstes IoT-Produkt suchen, können Sie die benötigten Teile finden und mit allen neuesten Komponentenentwicklungen Schritt halten, wenn Sie den kompletten Satz von fortgeschrittenen Such- und Filterfunktionen in Octopart nutzen. Wenn Sie die Elektronik-Suchmaschine von Octopart verwenden, haben Sie Zugang zu aktualisierten Distributorenpreisdaten, Teilebeständen und Spezifikationen, und das alles ist frei zugänglich in einer benutzerfreundlichen Schnittstelle. Werfen Sie einen Blick auf unsere RF-Geräte-Seite, um die Komponenten zu finden, die Sie benötigen.

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