CN219499554U - 外置fem的wifi-6模组及wifi-6路由器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及WIFI模组技术领域，具体是一种外置FEM的WIFI‑6模组，包括WIFI‑6芯片与FEM电路，FEM电路为外置设计，WIFI‑6芯片内置有功率放大器与低噪声放大器，主控信号经外置的FEM电路放大输出，WIFI‑6芯片与FEM电路之间通过开关管电性连接，WIFI‑6芯片模组包括至少一个2.4G频段与至少5G频段，每一频段均连接有对应的FEM电路，本实用新型采用外置的FEM电路，进一步提高了模组的输出功率，以及得到更低的接收灵敏度，提高WIFI的传输距离，改善客户在远距离或者复杂环境中使用WIFI的体验。

Description

外置FEM的WIFI-6模组及WIFI-6路由器

技术领域

本实用新型涉及WIFI模组技术领域，具体是一种外置FEM的WIFI-6模组及WIFI-6路由器。

背景技术

WIFI技术总是很方便的，但有时可能需要处理WIFI的一些限制：最主要的就是它的覆盖范围有限。当远离接入点位置时，WIFI设备的范围和强度会减弱。如果不在网络范围内，将无法连接到网络，这可能会干扰到正常的工作流程；并且由于WIFI信号在空间传递的过程中，可能会受到来自其他电磁设备的干扰或其他墙体的阻碍，这些环境影响都可能会导致WIFI信号强度减弱，十分影响到终端的使用体验。

所以基于以上原因，一种带外置FEM的WIFI-6模块应运而生，并且模块已经量产出货，得到了很多供应商的认可。它可以做到相比较其他传统WIFI-6模块拥有更高的功率输出，以及更低的信号接收能力，可以更好的改善WIFI的覆盖范围。并且更高的功率可以进一步减弱周围其他电磁设备和周围墙体环境阻碍而产生的干扰的影响，进一步提高信号到达终端的信号强度，使得终端可以在更远的距离，也能享受到更快的WIFI服务。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种的外置FEM的WIFI-6模组，处采用外置FEM的方案，提高信号发射与信号接收的强度。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种外置FEM的WIFI-6模组，包括WIFI-6芯片与至少两个FEM电路，每一所述FEM电路均为外置连接，所述WIFI-6芯片与每一所述FEM电路之间连接有开关管，所述WIFI-6芯片模组包括至少一个2.4G频段与至少一个5G频段，每一所述2.4G频段与每一所述5G频段分别连接有对应的FEM电路。

可选的，在本实用新型一实施例中，WIFI-6芯片连接有40MHz晶振器，为WIFI-6芯片提供正常的工作频率。

可选的，在本实用新型一实施例中，FEM电路包括FEM芯片U1、U2、U3与U4，U1与U2为2.4G频段的FEM电路，U3与U4为5G频段的FEM电路。

可选的，在本实用新型一实施例中，一组2.4G频段与一组5G频段共用一天线。

可选的，在本实用新型一实施例中，同一天线的2.4G频段与5G频段连接有射频双工器，2.4G频段的FEM电路与5G频段的FEM电路通过射频双工器与天线电性连接。

可选的，在本实用新型一实施例中，每一FEM芯片均内置有功率放大器PA与低噪声放大器LNA。

可选的，在本实用新型一实施例中，开关管的射频段分别与FEM芯片的发射端与接收端电性连接。

可选的，在本实用新型一实施例中，WIFI-6芯片还连接有蓝牙天线，蓝牙天线与WIFI-6芯片的蓝牙射频端电性连接。

一种WIFI-6路由器，包括模组电路，模组电路为上述的的外置FEM的WIFI-6模组。

本实用新型有益效果

本实用新型的一种的外置FEM的WIFI-6模组，可适用2.4G频段与5G频段，并且所有频段均采用FEM外置的方案，进一步提高了模组的输出功率，以及得到更低的接收灵敏度，提高WIFI的传输距离，改善用户在远距离或者复杂环境中使用WIFI的体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1本实用新型实施例1的外置FEM的WIFI-6模组示意图；

图2本实用新型实施例1第一2.4G频段的FEM电路示意图；

图3本实用新型实施例1第二2.4G频段的FEM电路示意图；

图4本实用新型实施例1蓝牙电路示意图；

图5本实用新型实施例1第一5G频段的FEM电路示意图；

图6本实用新型实施例1第二5G频段的FEM电路示意图；

图7本实用新型实施例1射频双工器示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1

传统WIFI模块覆盖范围较低，且易受到其他干扰，因此，设计了一种在模组上将FEM外置的方案，这样可以进一步提高模块的输出功率，以及得到更低的接收灵敏度，提高WIFI的传输距离，改善客户在远距离或者复杂环境中使用WIFI的体验，其具体方案如下：

如图1-7所示，一种外置FEM的WIFI-6模组，包括WIFI-6芯片与至少两个FEM电路，每一FEM电路均为外置连接，WIFI-6芯片与每一FEM电路之间连接有开关管，WIFI-6芯片模组包括至少一个2.4G频段与至少一个5G频段，每一2.4G频段与5G频段均连接有对应的FEM电路。

如图1-3、5、6所示，在本实施例中，WIFI-6模组包括两个2.4G频段与两个5G频段，2.4G频段包括第一2.4G频段与第二2.4G频段，5G频段包括第一5G频段与第二5G频段。

如图1所示，WIFI-6芯片采用外部电源供电，包括3.3V电压与1.8V电压，其中，3.3V电压主要供应芯片的功率放大器PA，还有控制FEM的EN电压，1.8V电压主要供应给模块的输入/输出端GPIO，包括WIFI-6芯片内部的Buck。

WIFI-6芯片连接有40MHz晶振器，为WIFI-6芯片提供正常的工作频率。

FEM电路由FEM芯片与开关管组成，其中，包括FEM芯片U1、U2、U3与U4，U1与U2为2.4G频段的FEM芯片，U3与U4为5G频段的FEM芯片，FEM芯片的RX_EN引脚、TX_EN引脚分别与WIFI-6芯片的信号输出/输入引脚电性连接，FEM芯片的电压输入端与3.3V电压电性连接。

如图1-3、5、6所示，一组2.4G频段与一组5G频段共用一天线，在本实施例中，WIFI-6模组设有三根天线，三根天线分别为ANT0、ANT1、BT-ANT，其中,ANT0、ANT1为模组的WIFI天线，BT-ANT为模组的蓝牙天线，ANT0与ANT1均为双频段，包括一组2.4G频段与一组5G频段。

如图1-3、5-7所示，同一天线的2.4G频段与5G频段连接有射频双工器，2.4G频段的FEM电路与5G频段的FEM电路通过射频双工器与天线电性连接，通过射频双工器切换两个不同频段。

如图7所示，在本实施例中，模组包括两个射频双工器U5和U6，用于切换位于同一天线的频段。

2.4G频段的FEM芯片的ANT引脚与射频双工器的L-Band引脚电性连接，5G频段的FEM芯片的ANT引脚与射频双工器的H-Band引脚电性连接。

每一FEM芯片均内置有功率放大器PA与低噪声放大器LNA。

开关管的射频端分别与FEM芯片的发射端与接收端电性连接，开关管用于区分发射信号与接收信号。

如图2、3、5、6所示，在本实施例中，开关管包括Q1、Q2、Q3与Q4，其中，开关管Q1和Q2与5G频段的FEM芯片电性连接，开关管Q3和Q4与2.4G频段的FEM芯片电性连接，开关管型号为GW2108，开关管的电压输入端VDD与3.3V电压电性连接，开关管的RFC引脚与WIFI-6芯片的IO引脚电性连接，开关管的RF1与RF2引脚分别与FEM芯片的TX引脚、RX引脚电性连接，每个开关管的RF1与RF2引脚与对应的FEM芯片的TX引脚、RX引脚之前还连接有匹配电路，具体地，开关管的RF1/RF2与FEM芯片的TX/RX引脚之间串接有一个电容、一个电阻以及两个接地电阻。

如图4所示，WIFI-6芯片还连接有蓝牙天线，蓝牙天线与WIFI-6芯片的蓝牙射频端。

工作原理：

以2.4G频段为例，RF1_WF_2.4G信号从WIFI-6芯片引脚出来后，先经过开关管Q3，开关管的设置是用于区分是发射信号还是接收信号。

以发射信号为例，需要发射Tx信号时，开关管Q3的VC引脚会被WIFI-6芯片的I/O置于高电平，发射信号会经过开关管，然后从Q3的RF1输出，经过Π型匹配后到达FEM芯片U2，此时，FEM芯片U2的TX_EN处于高电平，RX_EN处于低电平，FEM芯片处于功率放大的工作状态。一般FEM的Gain值为30dB，即假设这个时候WIFI-6芯片输出一个-12dB的信号，不考虑其他线路衰减情况下，理论上该信号经过FEM芯片输出后，可以测试到的信号有18dB，且经过FEM芯片放大后的信号EVM也是在一个很高的值，然后再经过双工器输出。相比较不带FEM芯片的WIFI模组，假设不带FEM芯片输出只有12dB，这一差异6dB的功率，理论实际作用在距离方面就会差一倍。

以接收信号为例，需要接收信号时，首先信号先经过双工器滤波，之后再经过FEM芯片，但是由于是工作在Rx状态，则FEM的TX_EN处于低电平，RX_EN处于高电平，这样FEM芯片会工作在低噪声放大的状态，将接收到的弱信号进行放大，同时开关管Q3的VC引脚会被同步置于低电平，这样信号会进入WIFI-6芯片内部完成解调，得到有用的信息，但是如果对于原始信号的强度本来就很高的情况下，FEM芯片会切换到Bypass状态，这样也会防止WIFI-6芯片由于接收到信号过大出现饱和而影响到信号的解调，进而影响到WIFI在接收吞吐量的表现。一般FEM芯片工作在低噪声放大的状态下，其Gain值一般为13dB，即相同位置下，对比传统模组，假设传统模组接收到的信号强度为-77dB，已经是弱信号了，而对于本方案的模组，接收到的信号强度就有-64dB，属于是中强的信号，并且从这两个模块在同一位置的吞吐量表现数据上，就能直观反映出带外置FEM的模块在信号强度较低的环境下也能有较好的表现。

在一实施例中公开了一种WIFI-6路由器，包括模组电路，模组电路为上述的的外置FEM的WIFI-6模组。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于，包括WIFI－6芯片与至少两个FEM电路，每一所述FEM电路均为外置连接，所述WIFI－6芯片与每一所述FEM电路之间连接有开关管，所述WIFI－6芯片模组包括至少一个2.4G频段与至少一个5G频段，每一所述2.4G频段与每一所述5G频段分别连接有对应的所述FEM电路。

2.根据权利要求1所述的外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于：所述WIFI－6芯片连接有40MHz晶振器。

3.根据权利要求1所述的外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于：所述FEM电路包括FEM芯片U1、U2、U3与U4，所述U1与所述U2为2.4G频段的FEM电路，所述U3与所述U4为5G频段的FEM电路。

4.根据权利要求1所述的外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于：一组所述2.4G频段与一组所述5G频段共用一天线。

5.根据权利要求1所述的外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于：连接同一天线的所述2.4G频段与所述5G频段连接有射频双工器，

2.4G频段的FEM电路与5G频段的FEM电路通过射频双工器与天线电性连接。

6.根据权利要求2所述的外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于：每一FEM芯片均内置有功率放大器PA与低噪声放大器LNA。

7.根据权利要求1所述的外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于：所述开关管的射频段分别与FEM芯片的发射端与接收端电性连接。

8.根据权利要求1所述的外置FEM的WIFI－6模组，其特征在于：所述WIFI－6芯片还连接有蓝牙天线，蓝牙天线与WIFI－6芯片的蓝牙射频端。

9.一种WIFI－6路由器，包括模组电路，其特征在于，所述模组电路为权利要求1－8任意一项的外置FEM的WIFI－6模组。