無線網路接收器

無線網路接收器縮寫為WLAN（Wireless Local Area Network），又稱為大功率無線網卡、無線蹭網器。網卡連線電腦USB接口，自動搜尋附近大面積的無線網路，實現無線上網。無線區域網路最通用的標準是工定義的系列標準。

無線區域網路現在已經廣泛的套用在商務區、大學、機場及其他公共區域。

基本介紹

• 中文名：無線網路接收器
• 性質：接收WLAN的一種無線接收設備
• 作用：改善接收質量，增強WLAN信號強度
• 範圍：由功率決定
• 類別：定向接受和全向接受
• 產生原因：WLAN的2.4G信號容易受干擾

基本概念

無線區域網路,是使用無線連線的區域網路。它使用無線電波作為數據傳送的媒介。傳送距離一般為幾十米。無線區域網路的主幹網路通常使用電纜,無線區域網路用戶通過一個或更多無線接取器,接入無線區域網路。

發展歷史

無線區域網路第一個版本發表於1997年,其中定義了介質訪問接入控制層和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式,總數據傳輸速率設計為2Mbit/s。兩個設備之間的通信可以自由直接的方式進行,也可以在基站,或者訪問點,的協調下進行。

1999年,加上了兩個補充版本:802.11a定義了一個在5GHzISM頻段上的數據傳輸速率可達54Mbit/s的物理層,802.11a定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。2.4GHz的2.4GHz頻段為世界上絕大多數國家通用,因此802.11a得到了最為廣泛的套用。蘋果把自己開發的802.11a標準起名叫AirPort。年工業界成立了Wi-Fi聯盟,致力解決符合802.11a標準的產品的生產。

特點

由於WLAN是採用的2.4G頻段，而2.4G信號容易受線路損耗（衰減）、匹配、禁止電容、外界干擾等因素影響，導致WLAN的接收質量不佳，而WLAN接收器就是在這種情況下產生的，能有效改善WLAN的接收質量，增強WLAN的信號強度。

WLAN接收器

分類

雖然WLAN接收器跟無線網卡性質一樣，但是因為其獨特的針對性，所以WLAN接收器也分為很多種類

1、大功率型

2、小功率型

室外WLAN接收器

3、室內型

4、室外型

5、全向接收型

6、定向接收型

功率區別

接收器的功率直接決定了接收的範圍、數量和信號強弱，因此這個是最重要的。

使用環境區別

WLAN作為新興的家用網路選擇，必然要提供給用戶良好的使用體驗，因此為了更好地接收WLAN信號，很多用戶都選擇了室外型的WLAN接收器，因為WLAN接收器放在室外的接收效果遠比室內強，這個前面就有提到，2.4G網路受環境影響的，因此目前市面上的WLAN接收器也分為室內型和室外型。相對而言室外型更受廣大消費者歡迎，因為室外型搜尋到更多WLAN信號，給了用戶更多的網路選擇。

室外WLAN接收器

WLAN晶片組

典型的 WLAN晶片組按照工作原理大致分為三種,即超外差式、零中頻式和低中頻式等。

超外差式

超外差式接收機是最廣泛套用的一種拓撲結構,它的基本原理是將從天線接收到的高頻信號經下變頻後轉換為一固定的中頻信號, 然後經過進一 步下變頻或者直接進行解調,。

在發射機中,其拓撲結構和接收機類似,但信號流是反方向傳輸。由於輸入發射機的有用信號是能量最強的信號,這就對鏡像信號抑制的要求降低了, 使得發射機相對於接收機來說容易實現。

超外差式或 IF(中頻)接收器優點是結構簡單, 性能較好,缺點是一些器件難以集成,尤其是濾波器部分的集成非常困難,需要使用高 Q可調i皆 HF (高頻)濾波器和高 Q的 IF濾波器抑制鏡像信號。這兩種濾波器很難用模擬集成方法實現, 只能利用分立的、敏感的、昂貴的高 Q器件,如電容器和電感器組成。製造過程中必須進行調i皆,利用分立可變電容二極體調節中心頻率, 這種高通濾波器的價格昂貴。並且易於損壞 。 有時,在 A/D轉換前需要幾個中頻級。 當信號下變頻到中頻,必須進一步濾波,從鄰近信號中分離出有用信號。 濾波器的 Q值很高,因此, 一般來說中頻接收器的成本也較高。

採用 SiGe工藝製作。802.1l WLAN晶片組大致可分為 RF和基帶兩部分。其中 RF部分即射頻收發器前端,採用超外差式結構,包括 RF/IF變換器、IQ正交數據機和功率放大器。基帶部分包括基帶信號處理器和 MAC控制器,完成802.11b協定的實現、基帶信號擴頻和解擴、基帶信號調製解調等。 總共由5個晶片 (未計入射頻 VC0和中頻 VC0) 組成。 其工作原理如下:

在發射狀態,由 MAC控制器來的發射數據進入基帶處理器,經 CCK調製後以可變的 PN代碼進行擴頻,產生兩個信號 I和 Q。 I和 Q信號被傳送到數據機,經濾波後被調製到 IF頻率上(70至600MHz) 。接著兩個信號合成為一個信號送至RF/IF 轉換器,信號再被載入到2.4GHzlSM頻段的 RF信道上,最後經功率放大後由天線發射出去。

零中頻接收器

除了上面介紹的超外差式以外,目前比較受關注的是零中頻或低中頻收發器。 在零中頻或低中頻收發器中,天線信號和基帶信號的變換可以直接實現。與 IF接收器相比,零中頻接收器可

以實現較高的集成度, 零中頻接收器中信號直接下變頻到基頻,後面僅需要一個低 Q的高通濾波器和易於集成的低適濾波器就可以滿足要求。但是,同中頻接收器相比,零中頻接收器的性能有待提高,它的套用受到一定影響,一般在一些數字通信的系統中使用,以低性能換取較高的集成度,採用零中頻接收器和 DSP結合實現數位訊號的基頻解調。

為了克服超外差式接收機中存在的鏡像抑制問題, 可以認為直接變頻到基頻是解決鏡像信號問題的答案。零中頻接收機將信號直接下變頻到基帶,鏡像信號就是信號自身,不需要鏡像濾波器 。正交下變頻結構的零中頻接收機,在數字域中處理下變頻後的基帶信號,恢復出原始信號。零中頻接收機的最大優點是集成度高, 而直流失調和1/f噪聲限制了它的套用。

但是選擇零中頻不能消除鏡像頻率。 正弦信號攜帶正頻和負頻兩種有用信號到基頻。 這些互為鏡像的信號都加在基頻上,其低、高邊帶處於基帶中, 沒有分離。為了恢復有效信號,可以通過兩次下變頻,下變頻後,在 DSP中利用向量角測量算法實現。

低中頻接收器

低中頻接收機結合了超外差式接收機和零中頻接收機各自的優點。低中頻接收器和零中頻接收器拓撲圖相似,像零中頻接收器一樣,不需要高頻濾波器抑制鏡像信號,可以高度集成化,但其性能較好。 而且對直流失調或本振到 RF(射頻)的交調実真不敏感 。通常,在下變頻後採用低通濾波器完成信號的選擇,因此它的集成度很高。但鏡像信號不是有用信號本身,可能比有用信號大很多,因此需要精心確定中頻頻率,對中頻的精確度要求很高。

可以這樣理解低中頻接收器拓撲概念: 如果接收器中使用兩個下變頻通道時,所有的信息在兩個低頻信號中,從需要的信號中分離出鏡像信號 。在下變頻過程中,與單一正頻率混頻向下轉換頻率分量。 在複數中頻信號中有用信號現處於正頻率, 鏡像信號相同但處於負頻率處, 兩個信號之間的相位有差別。這樣可以在兩個低頻信號的複數組合中,通過DSP可以將兩個信號分離 。

區別

定向接收和全向接收沒有明確的優劣之分。定向天線接收距離遠，但是針對性接收 也就是點對點 用於遠距離傳送。全向天線接收是向天線四周接收信號 天線周圍都能接收到信號 但傳輸距離相對近一些。

市場前景

我們在10年之前的願景就是WLAN必將取代LAN，現在我們的願景還是WLAN必將取代LAN”.在訪談時，司馬聰：工學博士、梅魯網路公司大中華區總經理，他這樣說道。

目前國內外的運營商都在發力推廣覆蓋WLAN，有WLAN市場就一定會需要WLAN接收器，因此未來幾年內WLAN接收器的需求量會不斷上漲，市場前景不容小覷。