臺灣500mw卡王以及美國2WIRE?400mw無線路由器詳細拆解

   我前幾天在網上看到居然有800mw的USB供電的大功率無線網卡在叫賣，呵呵，牛皮太吹大了！
    讓我們從電路設計方面用臺灣500mw卡王與美國2WIRE 400mw路由器進行一次大PK！
   看圖說話：
   下圖為借用別人帖子中的臺灣500mw卡王外形圖（我自己買的卡王買回來當日就被我解剖了，剛才照相時懶得重新裝上拍外形圖）。



   以下所有圖片均為剛才我自己拍攝：
   上殼：



   底殼：



   電路板：



   下圖方框1中為射頻部分，方框2中為USB無線網卡控制部分，采用的IC為REALTEK公司的RTL8187,所謂的卡王，卡皇，魔翼，威海王均采用此IC，電路結構也幾乎一樣，方框3為5V轉3.3V電源管理部分。



    有興趣的壇友可參見本壇snoopy8008壇友發的各無線網卡內部結構圖的帖子：

點擊打開連接

    射頻部分大圖：



    上圖方框1中為REALTEK公司的WLAN收發控制器RTL8225,它負責將數字基帶信號轉換為2.4G的射頻信號發射并接收。其輸出功率可通過軟件設置，默認值一般為0dBm，所以需要外加功率放大芯片；內部自帶一級LNA，不過自帶的LNA噪聲系數很高，達5.2dB。
    方框3中為外加的一級LNA芯片，一般來說消費類LNA的噪聲系數大多在2dB左右，外加一級LNA可有效降低整機接收通道的噪聲系數，故這類網卡的接收靈敏度理論上要比其他采用REALTEK 8187+8225方案的網卡接收靈敏度高，當然這并不是絕對的，實際效果還取決于PCB的布線以及LNA的輸入輸出匹配是否做的夠好，否則效果適得其反，加了還不如不加。
    方框4中為射頻收發開關，由于WLAN信號工作在TDD模式，所以需要采用一個收發開關來進行收發切換，而不必像手機那樣需要采用雙工器來進行上下行通道分離。
    方框2中即為功率放大芯片SE2527，關系到網卡發射功率到底能有多大哦，其技術指標如下圖：



   嘿嘿，看到了沒有？上面清楚地寫明了該IC在3.3V供電下，發射功率的極限值 802.11b模式下為24dBm(即250mw),802.11g模式下為21dBm(即126mw)。
   為了保證各項技術指標，在設計時一般會在最大值的基礎上回退幾個dB，這是射頻設計常識，我們在做工業級手機基站時最起碼的要求就是在射頻芯片輸出功率最大值基礎上回退8-12個dB,當然消費類射頻設計要求可能沒那么高，但是我認為在最大值基礎上回退4-5dB是有必要的，也就是說這個IC的實際最大輸出功率在20dBm（100mw)左右比較合適，再高可能就不行了。
    由于世界各國國家標準均規定家用WLAN設備的最大輸出功率不得超過20dBm,該IC推出的初衷應該就是用于家用WLAN設備的，實際上市面上包括TP_LINK的和D_LINK在內的相當一部分無線路由器采用的功放芯片就是它，價格非常便宜，大概2.5元每只，量大更便宜，不信您多拆幾臺不同品牌的路由器看看？
    這個所謂的卡王，整套電子料成本大概在45RMB以內，其中RTL8187+8225套片批量價格不會超過25塊錢（我詢過價的），PCB四層板大概10塊錢左右，功放芯片加LNA芯片合起來批量價格估計三塊錢左右，電源管理IC一塊錢左右，其他的五塊錢搞定。
     以上僅為大批量時的電子料成本，不包括外殼開模成本以及公司研發成本及日常運營成本。
     當然在一個產品的成本構成中，物料成本往往只占很小一部分，研發成本及公司運營成本往往占大部分，我們要尊重別人的勞動成果，呵呵。

   真正的牛機上場了，下圖為從淘寶上買的美國電子垃圾2WIRE帶路由無線貓（相信很多壇友也買過同樣的東西）：
   正面圖：



   底面圖：



   內臟：



    發射和接收模塊：
    方框1中為發射單元，綠色框框住的為發射天線；方框2中為WLAN收發控制器加接收單元，綠色框框住的為兩根接收天線，請特別注意，這兩個接收天線放在不同的方向并非同時起作用，這里采用的是分集接收，路由器可以不斷去選擇信號接收得較好的那根天線用于獲取接收無線訊號，從而達到理想的效果。收發天線均為倒F型PCB天線。


  
   PCB底部圖：



    下圖為接收單元大圖： 
    藍色框框住的為兩根接收天線，紅色框框住的IC為分別與兩跟天線配套的LNA，綠色框框住的IC為射頻切換開關，用于在兩根接收天線間切換。



   下圖為發射單元大圖：
   紅色框框住的為發射天線，綠色框框住的為功放IC。



  下圖為功放IC清晰大圖，功放IC為SKY65135：


   
   SKY65135的相關技術參數如下圖：
   該DATASHEET上清楚地寫明了其發射功率的極限值802.11b模式下為31dBm(即1.3w),802.11g模式下為30dBm(即1w)，在滿足相關指標的基礎上能輸出不小于27dBm（500mw)的功率，各位壇友不妨將此IC的技術參數與前面提到的SE2527仔細比照。



   我們再來看看這個IC的工作電流：



    從上圖我們可以看到，當輸出27dBm的功率時，該IC工作電流達800mA，我找尋了那么多功放芯片，這個芯片的工作效率在消費類射頻IC中算是很高的了。我們工作中用到那些工業級射頻小信號放大芯片，效率更是一個個低得出奇。從上圖可以看出一個路由器或者無線網卡要想達到500mw的輸出功率，發射狀態時整機工作電流會很高，至少在1A以上了，光靠USB接口提供的電流能頂得住嗎？
    
    實際使用效果就不提了，絕對是美國鬼子的400mw的將所謂的500mw的打得滿地找牙。

    由此可以看出相當一部分中國企業是如何做產品的？美國鬼子又是如何做產品的？
    所謂的500mw，800mw卡王卡皇盡顯忽悠之能事，理論上都不可能達到的功率他們居然也敢標出來，真的是只有想不到的，沒有做不到的；而美國鬼子的產品最大值確實能達到500mw(27dBm)，對外宣稱的參數卻非常嚴謹，比實際的更保守，只標示其輸出功率才400mw（當然不排除美國鬼子在產品設計時為了保證更優良的指標將功率回退得更多）。
    我所供職的美資企業是做通信基站產品的，我們出貨時所標的射頻參數全部比實測值要低1--2dB，絕對不敢虛標哪怕是0.1dB，因為虛標參數一旦被客戶抽檢查出來后果會很嚴重。 
 
    以上為個人愚見，俺是做WIMAX基站以及3G手機基站設計的，非WLAN產品設計專業人士，部分觀點難免有不當之處，歡迎批評指正！ 

(下圖F型天線的特寫)
   

 

 以下是無線路由器貝爾金7231-4P的無線部分.

圖一

圖二

 

圖三

圖四