TOP5 WLAN射频优化电路
无线局域网（WLAN）是基于IEEE 802.11标准、使用免费的ISM频段射频资源实现的局域网络连接。IEEE 802.11的第一个版本的标准由IEEE在1997年制定，该标准定义了媒体访问控制层和物理层。其中，物理层定义了工作频率为2.4GHz的ISM频 段，总数据传输速率为2Mb/s。
此外，为实现更高的数据吞吐量，2013年WiGig组织并入了WiFi联盟。WiGig致力于推广IEEE 802.11ad标准，该标准采用60GHz频段，提供最高7Gb/s传输速率的短距离无线通信服务。由于60GHz信号无法穿透障碍物，当终端设备进入 WiGig信号无法覆盖的区域时，将自动切换到更低频段，但是传输速率将大幅下降。
表1总结了IEEE 802.11标准演进的历程，从中可以看出WLAN标准的每一次升级和补充，其结果无非就是为了得到传输速率/吞吐量。为了实现这一目标，可以采用以下两 种手段。1、采用更宽的信道带宽。为实现这一目的，有时就需要提高工作频段。因此，WLAN已经从最初的2.4GHz逐步向5GHz过渡，并且已经出现了 60GHz的标准，从而可以利用更宽的频谱资源。2、采用空间复用技术。从IEEE 802.11n开始，MIMO技术被引入WLAN，并且最大空间串流也在IEEE 802.11ac中得到增加。
表1：WLAN物理层标准演进
2010年以来，全球智能手机的 出货量稳步增长。如图1的预计所示，到2017年，全球智能手机每年的出货量将接近16亿部。在智能手机中，由于工艺的差异，手机主芯片通常不会集成 WLAN的射频电路。对于主芯片，WLAN的射频电路属于外围芯片，如图2所示。WLAN标准的不断提升要求WLAN射频电路除了要支持5GHz的 IEEE 802.11ac的需求，也要对IEEE 802.11a/b/g/n作向下兼容支持，此外，还要兼顾到与2.4GHz WLAN标准同频的蓝牙（BT）的共存。
图1：全球智能手机出货量统计
图2：智能手机内部架构
为满足对智能手机WLAN连接标准不断提升的需求，恩智浦半导体即将推出两款集成开关的低噪声放大器芯片（LNA+SW）BGS8324（图3）和BGS8358（图4）。
图3：BGS8324 2.4GHz （IEEE 802.11b/g/n）前端芯片架构
图4：BGS8358 5GHz （IEEE 802.11a/n/ac） 前端芯片架构
BGS8324是工作在2.4GHz频段的WLAN接收前端芯片，支持IEEE 802.11b/g以及IEEE 802.11n的2.4GHz频段，同时兼顾蓝牙的共存。该产品采用2mm×2mm的QFN封装，无需外部匹配器件，具有体积小、功耗低、设计简单等特 点。该芯片支持2.7V到6V的电压，具有接收放大、直通、发射和蓝牙四种模式，并内置对5.8GHz共存信号的防阻塞功能。BGS8358是工作在5GHz频段的WLAN接收前端芯片，支持IEEE 802.11a/ac以及IEEE 802.11n的5GHz频段。该芯片采用1.5mm×1.5mm的QFN封装，同样不需要外部匹配器件，具有体积小、功耗低、设计简单等特点。该芯片支 持2.7V到6V的电压，具有接收放大、直通和发射三种模式，并内置对2.4GHz共存信号的防阻塞功能。
本文回顾了WLAN的物理层标准IEEE 802.11的演进历程，分析了该标准历次修正通过工作带宽的增加以及MIMO技术的运用使得数据吞吐量大幅提高的趋势。考虑到WLAN在智能手机中的广 泛应用，为迎合最新的WLAN标准，恩智浦半导体推出了用于智能手机WLAN射频方案的BGS8324和BGS8358两款产品，以兼容IEEE 802.11a/b/g/n/ac各种标准，同时，还兼顾到2.4GHz频段蓝牙的共存。这两款产品具有体积小、功耗低、设计简单等优点，具有广阔的市场 前景。 | 
