1、WIFI知識培訓培訓內容,具體有如下幾方面,今天著重介紹RF基本的參數和調試方面內容, 基本概念 無線產品的介紹 無線測試 RF射頻參數 設計的注意事項 調試方法 什么是WIFI WLAN是Wireless Local Area Network(無線局域網)的縮寫，與藍牙技術一樣，都是近距離的無線技術。藍牙技術的電波覆蓋范圍約15米，而WLAN的覆蓋半徑室內最高可以達到100米，室外最高可以達到300米。 Wi-Fi(wireless fidelity(無線保真)的縮 寫)實質上是一種商業認證，具有Wi-Fi認 證的產品符合IEEE 802.11無線網絡規范， 它是當前應用最為廣泛的WLAN標

2、準，采用2.4G和5G兩個頻譜。無線局域網使用的無線電波和微波頻率由各個國家的無線電管理部門規定。不同的國家有不同的電波法規，一般分為兩種，即專用頻段和自由使用頻段。專用頻段是需要經過批準(發執照或許可證)并需要交納相關費用(有償使用)的獨自使用頻段。而自由頻段是指工業、科研和醫療所用的頻段或其他不需要執照(許可證)的頻段，2.4G屬于自由頻段，該頻段存在的干擾較大。 應用無線通信技術將計算機設備互聯起來，不再使用通信電纜將計算機與網絡連接起來，而是通過無線的方式連接，從而使網絡的構建和終端的移動更加靈活. 無線在當今時代，應用極其廣泛，不受限于時間和地點的無線網絡，滿足各行各業，農業、工業、

3、航空。WLAN的標準和發展的標準和發展1. 802.11 全球第一個無線局域網標準IEEE802.11標準是由IEEE成立的無線局域網委員會于1997年6月制定的。作為第一代無線局域網準，IEEE802.11建立了無線局域網的拓撲結構，定義了媒體訪問控制(MAC)協議和物理層的規范，并允許無線局域網及無線設備制造商在一定范圍內建立互操作網絡設備。 802.11標準速率最高只能達到2Mbps，由于它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，IEEE小子又相繼推出了802.11b和802.11a兩個標準。2. 802.11b 在2.4GHz ISM頻段開發更高速率的物理層標準，在1999年提交

4、了IEEE 802.11b標準。該標準的傳輸速率最高可達11Mbps，比IEEE 802.11標準快5倍，擴大了無線局域網的應用領域，被成為“Wi-Fi”標準。另外，也可根據實際情況采用5.5Mbps、2 Mbps和1 Mbps帶寬，實際的工作速度在5Mb/s左右，是普及最廣的標準。WLAN的標準和發展的標準和發展5.802.11n 在高吞吐量上有很大突破，是目前最新的無線網絡技術標準，結合了很多技術，其中包括Spatial Multiplexing MIMO(空間多路復用多入多出)、20和40MHz信道和雙頻，以便形成很高的速率，可以實現最高450Mbps(3T3R時最大的理論速率)，同時能

5、與802.11b/g兼容。6. 80211.i 802.11i標準結合802.1x中的用戶端口身份驗證和設備驗證，對WLAN的MAC層進行修改與整合定義了嚴格的加密格式和鑒權機制，以改善WLAN的安全性。Wi-Fi聯盟計劃采用 802.11i標準作為WPA的第二個版本，并于2004年初開始實行。 802.11i標準在WLAN網絡建設中相當重要，數據的安全性是WLAN設備制造商和WLAN網絡運營商應該首先考慮的問題。只有用戶數據的安全性得到了保證，WLAN產品才會有強大的市場。WLAN的標準和發展的標準和發展3. 802.11a 在5GHz UNII(Unlicensed National In

6、formation Infrastructure)頻段開發新的物理層標準，在1999年提交了IEEE802.11a標準。該標準的傳輸速率最高達到54Mbps，有更廣闊的應用前景，因此該標準又被視為下一代高速無線局域網絡，被稱為“Wi-Fi5”標準。 802.11a使用OFDM調變技術，并選擇干擾較少的5GHz頻段。它不能與802.11b兼容，由于2.4G頻帶已經被廣泛使用，采用5G的頻帶讓802.11a具有更少的沖突優點。然而，高載波頻率也帶來負面的影響，802.11a幾乎被限制在直線范圍內使用，這導致必須使用更多的接入點;同時還意味著802. 11a不能傳的像802.11b那么遠，因為它更容

7、易被吸收。4.802.11g 該標準擁有802.11a的傳輸速率，載波頻率是2.4G，安全性較802.11b好，采用兩種調制方式，含802.11a中采用的OFDM與802.11b中采用的CCK，做到與802.11b兼容。無線產品介紹 目前市場上的主流WLAN產品主要包括:無線網卡、消費類AP、3G無線路由器、大功率AP。采取的芯片方案主要有:Broadcom、Ralink、Realtek、Atheros。1.無線網卡 無線網卡的作用能跟普通電腦有線網卡一樣，是用來用戶上網的，它是一個信號收發設備，只有連接AP類的接入點后，才能夠正常上網。 市場上無線網卡的接口主要有:USB、MINI PCI、

8、MINI PCIe無線產品的介紹2.消費類AP 無線AP:AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問節點”，它主要是提供無線工作站對有線局域網和有線局域網對無線工作站的訪問，在訪問接入點覆蓋范圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信。通俗的講，無線AP是無線網和有線網之間溝通的橋梁。由于無線AP的覆蓋范圍是一個向外擴散的圓形區域，因此，應盡量把無線AP放置在無線網絡的中心位置，而且各無線客戶端與無線AP的直線距離最好不要超過30米，以避免因通訊信號衰減過多而導致通信失敗 無線路由器:無線路由器是單純型AP與寬帶路由器的一種結合體;它借助于路由器功能，可實現家庭無線網絡中的Inter

9、net連接共享，實現ADSL和小區寬帶的無線共享接入 ，另外，無線路由器可以把通過它進行無線和有線連接的終端都分配到一個子網，這樣子網內的各種設備交換數據就非常方便。 無線路由器就是AP、路由功能和交換機的集合體，支持有線無線組成同一子網，直接接上MODEM。 無線AP相當于一個無線交換機，接在有線交換機或路由器上，為跟它連接的無線網卡從路由器那里分得IP，AP不能直接跟ADSL MODEM相連，所以在使用時必須再添加一臺交換機或者集線器 使用上面的拓撲架構時，AP和無線路由的用法是一樣的。不過，大部分無線路由器由于具有寬帶撥號的功能，因此可以直接跟ADSL MODEM連接進行寬帶共享。無線產

10、品的介紹消費類AP軟件主要特性:支持IEEE802.3、IEEE802.3u、802.11b/g/n、802.11i、802.11e支持DHCP和Client功能支持靜態路由和動態路由功能支持通過WEB頁面版本升級功能支持DMZ功能支持恢復出廠設置功能支持QoS功能支持無線安全認證(WEP、WPA、WPA2、TKIP、AES、WPA-PSK、WPA2-PSK、WPA/WPA2 Mixed)支持廣域網多種連接方式(Static IP Address、Dynamic IP Address、PPP over Ethernet(PPPOE)、PPTP、L2TP)支持遠程訪問，支持防火墻功能、支持系統日

11、志3.大功率AP 也叫熱點，他可以分為胖AP和瘦AP，胖AP可以單獨工作，本身集成了無線接入功能，優點是功能多，缺點是配置復雜、維護成本高等，瘦AP不能單獨工作，它必須配合AC控制器才能實現正常的上網。無線產品的框架無線產品圖片WLAN的組網的組網1.AP模式 針對我們大多數用戶來說，在一些小型辦公室和家庭用戶中，我們可以用一個無線路由器進行組網， 紅色部份可以使用帶WIFI的XDSL產品，WLAN的組網的組網2.WDS模式 由于房屋基本都是鋼筋混凝土結構，并且格局復雜多樣，環境對無線信號的衰減嚴重。所以使用一個無線AP進行無線網絡覆蓋時，會存在信號差，數據傳輸速率達不到用戶需求，甚至存在信號

12、盲點的問題。為了增加無線網絡的覆蓋范圍，增加遠距離無線傳輸速率，使較遠處能夠方便快捷地使用無線來上網沖浪，這樣就需要用到我們無線路由器的橋接或WDS功能。 比如一個小型企業，網絡是從B部門接入的，但如果只是在B部門放一個無線路由器，那么A/C部門上網就會出現信號弱，或者某些區域沒有信號。為了解決這個問題，在A/C部門各放一個無線路由器，A/C無線路由器和B之間可以通過WDS無線連接，這樣就能實現三個部門無線大面積覆蓋上網，實際上WDS組網一般采取的都是星型結構，而組網的AP也就35臺，太多會出現效率不高，同時同頻干擾會非常嚴重，導致上網會變得更慢。WLAN的組網的組網3.AP Client模式

13、 AP Client模式其實類同于上面提到的WDS，只是在協議上有所不同，AP Client相當于AP同時具有AP和Client二重功能，它可以像網卡一樣實現自動連接。 網絡從A進來，B相對于A來說就是網卡的功能，同時B相對C來講它就是AP的功能，理論上可以這樣循環下去，有效的實現資源共享和組網，而實際上每增加一個AP，帶寬的利用率就降低了50%。所有WDS和AP Client二種組網模式實用的范圍不能太大，但是可以非常有效的解決小區域內信號不好的問題。 信道無線信道就和車道一樣，并不是某一個AP和設備獨占的，而是同一個信道上的設備都是共用一個信道，所以才會出現相同信道的上設備會相互干擾，會降

14、低產品性能和吞吐量，在AP密集型的區域我們最好避免無線的信道用在同一個channel，802.11b/g/n， 2.4G頻譜里通常涉及到14個信道，分別是Channel 114，而且不同國家對channel使用情況是不一樣的，比如美國用到的是ch1ch11，日本用到是ch114，其他地區一般用到是ch1ch13。5G的頻道里涉及的信道非常之多，從5100MHz延伸到5945MHz，每個國家用到的頻道比較有限，一般大多是在中低頻帶200MHz范圍內，5.150- 51250 GHz一般用在室內，FCC的規定內功率不超過50mW，5.250-5.350GHz 一般用在室內和室外，FCC的規定的功率

15、不超過 250mW，5.725-5.825GHz一般用于室外，FCC規 定的功率不超過1W。調制(Modulation)方式802.11b有稱High Rate-DSSS，簡稱HR-DSSS，它支持兩種Preamble的長度，為Long-Preamble與Short Preamble(屬于可選項，他不支持1Mbps的速度，所以不見得所有的11b設備都支持Short Preamble。802. 11b所采用的coding方式有Barker Code和CCK(Comlimentary Code Key ing)802.11a/g所用的技術是OFDM(Orthogonal Frequency Div

16、ision Multiplexing)技術，OFDM是一種特殊的多載波傳輸方案，它可以被看作是一種調制技術，也可以被當作一種復用技術。多載波傳輸把數據流分解成若干個子比特流，這樣每個子數據流將具有低得多的比特速率，用這樣的低比特率形成的低速率多狀態符號再去調制相應的子載波，就構成多個低速率符號并行發送的傳輸系統。正交頻分復用是對多載波調制(MICM，Multi-Carrier Modulation)的一種改進，它的特點是各個子載波相互正交，所以擴頻調制后的的頻譜可以相互重疊，不但減少了子載波間的相互干擾，還大大提高了頻譜利用率。測試儀器Aglient N4010A , LitePoint IQ

17、nxn/IQview/IQflex RF射頻參數RF可以說是WIFI產品的靈魂，一個基本的RF電路，可分為傳送端（Transmitter）與接受端（Receiver）兩部分。實際上，WIFI是以半雙工的方式輪流作傳送與接受的射頻部分的主要參數介紹涉及到如下幾個重要指標發射功率（發射功率（Transmit power）EVM(Error Vector Magnitude)頻譜模板（頻譜模板（Spectral Mask）頻偏頻偏(Frequency Error)接收靈敏度接收靈敏度(Sensitivity)功率平坦度（功率平坦度（Spectral flatness）天線（天線（Antenna）發射

18、功率發射功率（Transmit power）, WLAN設備的發射功率，單位mW或dBm,dBm為分貝毫瓦，有時也以dBr來表示是以1mW相比的對數值dBm = 10 log (Power / 1mW),dBm的參考點為千分之一瓦，1mW = 0dBm, 10mW = 10dBm，100mW=20dBm，每下降3dBm，功率減少一半，每增加3dBm，功率表示2倍，負的dBm表示功率小于1mW，每下降10dBm,功率為十分之一，一般來說普通AP功率不超過100mW(也就是FCC里規定的功率不超過20dbm),如果功率下降了3dBm(那么計算下來就是輸出只有50mW),這里解釋下，我們雙天線和單天

19、線的區別，理論上來講，雙天線并不會比單天線傳得遠，只是穩定性和方向性會好很多，尤其是在隔墻后效果會好點。發射功率校準模式BCM功率模式校準時是得到一組PA參數,后寫入到NVRAM里去,好處是ATE測試時間效率高,不好處是,會有些個別的板功率不在范圍之內RALINK功率模式校準是針對11G 54M進行的, 在EEPROM里其他速率補償是11N HT20/HT40 MCS711B 11M,針對54M進行補償, 低速率對各自高速率進行補償RELTEK功率模式分別針對11B 11M, 11N HT40進行校準, 11G和11N HT20另外進行差值補償EVMEVM(Error Vector Magni

20、tude),矢量誤差，是衡 量調制信號質量的一種指標，它表示了接收機 對信號進行解調時所產生的I-Q分量與理想分量 的接近程度(接收機有一個最小的內部E V M誤 差)。EVM 值越小，信號的質量越高。EVM計算方式，一般按？%來算，接是IQ分量與理想分量差異有多少，大多數標準里是以相對值來表示，就是db, 他們之間的轉換關系是 db=20logEVM%下面列出11a/g/n的EVM 802.11的規范標準頻譜模塊描述了發射信號的頻譜分布，反映了信號能量的集中范圍，要確保主信道外沒有過多的功率發射，如果帶外的能量多的話，會影響到相鄰信道的通信按正常的信道的帶寬是22MHz,但在IEEE的規范里

21、面，在擴展的頻寬里許可一定能量的信號比如在11b模式下,在+/-22MHz帶寬里許可-30dBr的功率 頻偏頻偏(Frequency Error) “頻率偏移”的簡稱。指調頻波的瞬時頻率對于載波頻率的最大偏離量。本振頻 率偏差，在解調過程中產生相位誤差，致使有效信號幅度下降，增加誤碼率。 產品的頻偏 通常產品發射射頻信號頻偏不允許超過15ppm, 當然產品頻偏越小，射頻信號質量會越好 天線的工作頻率范圍： 無論是發射天線還是接收天線，它們總是在一定 的頻率范圍內工作的，通常，工作在中心頻率時 天線所能輸送的功率最大，偏離中心頻率時它所 輸送的功率都將減小。接受靈敏度接收靈敏度(Sensitiv

22、ity)衡量WLAN設備能夠接收的最小信號強度，RSSI：Receive Signal Strength Indicator，不同速率要求的最低接收靈敏度不一樣，如果一個設備接受靈敏度不夠好的，那么在遠距離或者隔墻傳輸過程中，因為信號的嚴重衰減，會導致性能下降，甚至是不能正常工作。 IEEE里規范了RX的標準，參考下面的標準功率平坦度功率平坦度（Spectral flatness）反映信號子載波的功率變化，它測量每個子載波的平均功率對所有子載波的平均功率的偏移。11b沒有平坦度，是因為其采用的調制方式是單載波調制，11g/n采用的是OFDM(正正交頻分復交頻分復用)調制方式天線天線（Anten

23、na） 天線是能有效將高頻振蕩電流 （能量）轉變為無線電波，或將無線電波轉變為高頻電流（能量），起到能量轉換作用. 天線按方向性分為全向天線、定向天線等；用途分為通信天線、電視天線、雷達天線等；按工作頻率分為短波天線、超短波天線、微波天線等；按外型分為線狀天線、面狀天線 天線主要技術指標有工作頻率、增益、駐波、極化、阻抗天線天線增益,單位是dBi，指的是天線在某一個方向的輻射的程度,一般是指PEAK增益,他和我們平時提到的功率dBm是不一樣的概念。也不是增益越大越好,一個天線好壞,不能只看增益是否足夠大,更重要的是其方向性,一個方向天線增益大了，那么必定犧牲另一個方向的增益，如我們先前用的是3

24、dBi后改成了 5dBi，那么在某一個方向的性能就會下降了。駐波VSWR,表示天線和饋線的匹配情況,如果在不匹配的情況下,信號就會有一部分反射回來,最終變成熱量， 下面是SWR的波圖,2.4/2.45/2.5G 3點的SWR,一般來說越小越好, 大多廠家能做到V1.1V1.5,極化, 目前我們用到天線基本都是垂直極化,實際上是天線輻射時產生的電場強度方向, 如振動的波形是垂直地面的話就是垂直極化, 波形是平行地面的話就水平極化, 就比如我用一根繩子上下和左右抖動一樣.天線方向性測試講解無線產品設計1. SCH ,EBOM, LAYOUT設計2. 備料,EV生產3. 調試板的性能4. 測試:TX

25、/RX, SI信號,兼容性,穿墻性能, 可靠性測試(雷擊, EMC, ESD,高低溫), 壓力測試,穩定性測試.設計的注意事項 阻抗控制，這個是所有WIFI產品的在設計時最重要的因素，在我們設計原理圖就要考慮進去，我們的射頻走線需要做多寬的線，線間距多少，PP層厚度多少，這些我們在前期設計時可以通過Polar或者CPPCAD 這2個軟件進行計算，比如射頻2.4G阻抗一般控制50R， 在PCB廠家給我們工程確認的時候，我們也要對阻抗確認清楚，也保證EV/DV的板阻抗控制和PCB跌層結構是一樣的。 廠家目前一般的PP材質有2116（0.12mm）,7268(0.18mm),1080(0.076mm),不過不同廠家都不一定一樣，一般來說廠家會根據我們提供的資料進行微調的，4層板D1要至少2倍H1，2層板H1遠遠大于D1，下面是Polar軟件計算方法，供參考。設計的注意事項設計的注意事項射頻走線方面，除非是有SPEC里有特殊要求的， 我們盡量要做到短截線（下