최고의 통합 안테나가 있는 SMD 와이파이 모듈 옵션

작성 날짜: 2022/07/26 화요일
업데이트 날짜: 2024/07/1 월요일

새로운 소비자 또는 상업 제품을 생각해보면 Wifi가 없는 제품을 찾기 어렵습니다. 심지어 제 차고문도 Wifi를 통해 집 네트워크(그리고 아마도 다른 모든 가전제품들)에 연결할 수 있으며 스마트폰 앱으로 제어할 수 있습니다. 스마트 홈, 스마트 팩토리 또는 다른 여러 응용 프로그램을 개발하든, 새로운 제품은 다른 장치들과 더 큰 네트워크와 상호 작용하기 위해 하나 이상의 무선 프로토콜이 필요할 것입니다.

대부분의 IoT 제품에 Wifi가 포함된 것은 이 프로토콜의 엄청난 성공을 증명하지만, 통합 안테나를 설계하는 방법을 모르면 작은 패키지 크기를 보장하기 어려울 수 있습니다. SMA 방식을 사용하고 외부 패치 또는 러버 더키 안테나를 사용할 수 있지만, 제품을 작게 유지하는 가장 좋은 옵션은 칩 안테나나 인쇄 안테나를 사용하는 것입니다.

SMD Wifi 모듈은 개발 주기를 따라잡고, 작은 패키지 크기를 보장하며, 생산 준비가 된 안테나를 제공할 수 있는 훌륭한 옵션입니다. 일부 모듈은 여러 디지털 인터페이스, Bluetooth 또는 기타 주변 장치와 MCU를 통합합니다. 간단한 SMD Wifi 모듈로 설계 시간을 단축하고 싶다면 이러한 구성 요소 옵션들을 살펴보세요.

SMD Wifi 모듈을 사용하는 이유는?

Wifi는 셀룰러 다음으로 가장 잘 알려지고 가장 많이 사용되는 무선 프로토콜일 가능성이 높으며, Wifi 기능이 있는 IoT 제품을 구축할 수 있는 다양한 구성 요소 옵션이 있습니다. 그렇다면 별도의 구성 요소에서 RF 프론트 엔드를 구축하는 대신 SMD Wifi 모듈을 사용하는 것이 무슨 이점이 있을까요? 우선, 주요 이점은 시스템을 구축하는 디자이너에 따라 달라집니다.

간편한 RF 설계

통합 안테나가 포함된 Wifi 모듈은 안테나 설계나 PCB상의 RF 라우팅의 미세한 점들에 익숙하지 않은 디자이너들에게 좋습니다. 이것은 단순히 보드에 안테나 커넥터를 배치하는 것 이상의 상대적으로 복잡한 분야입니다. 인쇄된 안테나를 디자인하거나 COTS 안테나를 선택하는 대신, 디자이너들은 검증된 하드웨어 솔루션을 활용할 수 있습니다. 또한 모듈의 배치와 임피던스 매칭 네트워크 디자인과 같은 고주파 설계의 미세한 점들에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

통합

시장에 나와 있는 일부 Wifi 모듈은 평면 모듈에 송수신기와 안테나를 넘어서 다른 구성 요소를 패키지에 통합합니다. 일부 Wifi 모듈은 송수신기 외에도 다음과 같은 구성 요소를 패키지에 통합합니다:

표준 MCU 코어와 적당한 클록 속도
송수신기/MCU 코어 주변의 차폐
Bluetooth 송수신기
디지털 제어 및 데이터 수집 인터페이스

설계 시간 및 비용

세 번째 주요 이점은 전체 구성 요소 수와 보드 크기 측면에서 있습니다. SMD Wifi 모듈은 디자인에서 둘 다 줄일 수 있습니다. 그러나 비용 측면에서 통합 SMD Wifi 모듈은 개별적으로 구성 요소를 구매하는 것보다 더 높은 비용이 들 수 있습니다. 이것이 디자인 시간을 상당히 절약하고, 수율/품질을 향상시키며, 디자인의 일부 측면을 단순화한다면, SMD Wifi 모듈은 실제 가치를 제공합니다.

일부 SMD Wifi 모듈 옵션

아래에 표시된 모듈들은 시장에서 찾을 수 있는 몇 가지 예일 뿐이지만, 모듈에 직접 표준 Wifi 안테나 디자인이 통합된 SoC의 훌륭한 예를 제공합니다. 이 모듈들은 비교적 저렴한 비용으로 다양한 시스템에 유용합니다.

Würth Elektronik 2610011025000

Würth Elektronik의 Calypse 모듈은 802.11 b/g/n (2.4 GHz) 하에서 작동하는 저프로파일 Wifi 모듈입니다. 이 모듈은 UART 연결을 통해 경량 MCU와 통신할 수 있으며, 센서 모니터링과 같은 애플리케이션에 사용됩니다. Calypso 모듈에는 사용자가 스마트폰이나 태블릿의 웹 앱을 통해 Wifi 네트워크에 연결할 수 있는 프로비저닝 모드도 포함되어 있습니다. 이 모듈에는 IoT 제품의 배터리 전력을 절약하기 위한 저전력 작동 슬립 모드도 포함되어 있습니다.

Texas Instruments CC3235MODAx

내가 가장 좋아하는 통합 MCU가 있는 SMD Wifi 모듈은 Texas Instruments의 CC3235MODAx입니다. 저는 MODS 버전을 새로운 안테나 및 도파관 디자인이 포함된 여러 RF 제품에 사용했지만, MODAx 변형은 모듈에 직접 PCB 안테나를 통합합니다. TI는 Code Composer에서 그들의 플래그십 MCU와 다른 SoC처럼 이 모듈들을 위한 SDK와 디자인 라이브러리를 제공합니다. 이 SoC를 올드스쿨 방식으로 사용하고 싶다면, TI는 또한 CC3235를 QFN 변형으로 제공합니다.

이 모듈들은 802.11 a/b/g/n (5 GHz 듀얼 밴드와 2.4 GHz 공존)에서 작동하며, 어떤 훌륭한 MCU에서 기대할 수 있는 표준 디지털 인터페이스(SPI, I2C, 충분한 GPIO 및 UART)를 포함합니다. 다른 기능으로는 256 KB RAM/1 MB Flash, 4채널 12비트 ADC, 및 감시 타이머가 있습니다.

Espressif ESP-WROOM-32

ESP-WROOM-32 SMD Wifi 모듈은 블루투스 클래식, BLE 및 802.11 b/g/n을 단일 패키지에서 지원하는 또 다른 MCU 옵션입니다. 이 구성 요소는 모듈에 PCB 안테나를 통합하고 캐스텔레이티드 SMD 패드를 사용하여 쉽게 장착할 수 있도록 ESP32 플랫폼을 확장합니다. 이 모듈의 일부 애플리케이션에는 일반적인 데이터 수집, 모터 제어, 환경 모니터링 및 경량 산업 제품이 포함됩니다.

이 모듈은 작은 폼 팩터(위에 표시된 CC3235MODAx 모듈보다 작음) 덕분에 마음에 듭니다. 그러나 I/O 개수를 희생하지 않습니다. 블루투스 추가가 있음에도 불구하고, 이 모듈은 제품 문헌에서 5GHz로 평가되지 않았지만, 802.11n 표준을 준수합니다. 또한 센서나 다른 구성 요소에서 측정을 지원하기 위한 18채널 12비트 SAR ADC를 포함하고 있습니다.

IoT 제품에서 와이파이 모듈을 보완하는 다른 구성 요소

SMD 와이파이 모듈 외에도, IoT 제품은 제대로 작동하고 다른 장치와 인터페이스하기 위해 다양한 다른 구성 요소가 필요합니다. 몇 가지 필수 구성 요소는 다음과 같습니다:

다음 IoT 제품에 SMD 와이파이 모듈을 찾을 때 필요한 부품을 찾고 모든 최신 구성 요소 개발을 따라갈 수 있습니다. Octopart의 고급 검색 및 필터링 기능을 사용하면 됩니다. Octopart의 전자 부품 검색 엔진을 사용하면 업데이트된 유통업체 가격 데이터, 부품 재고 및 사양에 액세스할 수 있으며, 모두 사용자 친화적인 인터페이스에서 무료로 제공됩니다. RF 장치 페이지를 확인해 필요한 구성 요소를 찾아보세요.

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