WLAN射頻優化的解決方案

2010年以來，智能手機市場穩步增長。而智能手機一般都提供了無線局域網(WLAN)的連接，這為WLAN射頻單元提供了廣闊的市場前景。

WLAN的標準自1997年發布以來，為了提升傳輸速率和吞吐量，對物理層協議進行了補充，對射頻單元的工作頻率、性能和復雜度都有新的要求。

本文回顧了WLAN標準IEEE 802.11的發展歷程，對其發展趨勢做出了判斷。結合到WLAN在智能手機中的具體應用對射頻單元提出的新的要求，恩智浦半導體公司（NXP）將提供新的射頻解決方案，完全滿足WLAN最新標準對射頻電路的要求。

WLAN的歷史和發展趨勢

無線局域網(WLAN)是基于IEEE 802.11標準、使用免費的ISM頻段射頻資源實現的局域網絡連接。IEEE 802.11的第一個版本的標準由IEEE在1997年制定，該標準定義了媒體訪問控制層和物理層。其中，物理層定義了工作頻率為2.4GHz的ISM頻 段，總數據傳輸速率為2Mb/s。

1999年，IEEE 802.11增加了兩個補充版本IEEE 802.11a和IEEE 802.11b，其中IEEE 802.11a定義了5GHz上的ISM頻段，數據傳輸速率可達54Mb/s；而IEEE 802.11b則仍工作在2.4GHz的ISM頻段，但傳輸速率可達11Mb/s。

2003年，IEEE為WLAN的物理層作補充，發布了IEEE 802.11g。該版本仍采用2.4GHz頻段，但傳輸速率提高到54Mb/s。

2009年，IEEE再次對物理層補充，推出了IEEE 802.11n。該標準支持2.4GHz和5GHz兩個頻段，同時可采用雙倍帶寬40MHz，支持多入多出(MIMO)技術。理論上，其最高的傳輸速率可達600Mb/s（達到該速率要同時滿足64QAM調制、5/6編碼速率、40MHz信道帶寬、400ns的保護間隔、采用4個空間串流，以及每個串流速率為150Mb/s）。

2014 年1月，作為IEEE 802.11n的升級，新版本IEEE 802.11ac獲得通過，該版本采用5GHz頻段，可提供更高吞吐量（指成功接收數據的速率）的WLAN服務。IEEE 802.11ac具有更寬的射頻帶寬（相對于IEEE 802.11n的40MHz帶寬，IEEE 802.11ac提供至少80MHz、最高160MHz的帶寬），具有更多的MIMO空間串流（最多8路），并支持下行多用戶多入多出（MU- MIMO），以及更高級的256-QAM數字調制。因此，IEEE 802.11ac具有更高的數據傳輸速率，在256QAM調制、5/6編碼速率、160MHz帶寬、400ns保護間隔的情況下，每個串流可提供最高 866.7Mb/s的傳輸速率。

此外，為實現更高的數據吞吐量，2013年WiGig組織并入了WiFi聯盟。WiGig致力于推廣IEEE 802.11ad標準，該標準采用60GHz頻段，提供最高7Gb/s傳輸速率的短距離無線通信服務。由于60GHz信號無法穿透障礙物，當終端設備進入 WiGig信號無法覆蓋的區域時，將自動切換到更低頻段，但是傳輸速率將大幅下降。