探索TI WiLink 8单频组合模块：WL18x1MOD与WL18x5MOD

在当今的电子设计领域，无线连接技术的重要性不言而喻。从智能家居到工业自动化，从物联网设备到多媒体应用，无线通信技术为各种设备赋予了强大的连接能力。德州仪器（TI）的WiLink 8单频组合模块——WL18x1MOD与WL18x5MOD，以其卓越的性能和丰富的功能，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入探讨一下这款模块的特点、应用以及相关的设计要点。

文件下载：wl1831mod.pdf

模块特点

集成度高

该模块集成了RF、功率放大器（PAs）、时钟、RF开关、滤波器、无源元件和电源管理等功能，大大简化了硬件设计。工程师可以利用TI提供的模块资料和参考设计，快速完成硬件设计。这种高度集成的设计不仅减少了外部元件的使用，还降低了设计的复杂度和成本。

紧凑设计

模块采用了13.3 × 13.4 × 2 mm的100引脚MOC封装，具有小尺寸的特点。这种紧凑的设计使得模块适用于对空间要求较高的应用场景，如便携式设备和小型智能家居产品。同时，模块经过了FCC、IC、ETSI/CE和TELEC认证，支持多种天线类型，包括PCB、偶极子、芯片和PIFA天线，为设计提供了更多的灵活性。

高性能Wi-Fi

在Wi-Fi方面，模块的WLAN基带处理器和RF收发器支持IEEE Std 802.11b、802.11g和802.11n标准，在2.4 GHz频段提供高吞吐量。支持20-和40-MHz SISO以及20-MHz 2 × 2 MIMO，TCP吞吐量可达80 Mbps，UDP吞吐量可达100 Mbps。此外，模块还支持2.4-GHz MRC，可扩展信号覆盖范围。模块经过了全面校准，无需进行生产校准，支持4位SDIO主机接口和Wi-Fi direct并发操作，为用户提供了高效、稳定的Wi-Fi连接体验。

蓝牙功能强大

对于WL183xMOD型号，模块支持蓝牙5.1安全连接和CSA2，符合相关标准（声明ID：D032799）。通过UART实现蓝牙主机控制器接口（HCI）传输，配备专用音频处理器，支持SBC编码 + A2DP，可实现高质量的音频传输。同时，模块支持双模蓝牙和蓝牙低能量，采用TI认证的蓝牙和蓝牙低能量堆栈，减少了设计开销。

低功耗设计

模块在连接空闲状态下的Wi-Fi功耗极低，小于800 μA。通过配置可唤醒的WLAN滤波器，系统可以在需要时才被唤醒，进一步降低了功耗。这种低功耗设计使得模块适用于对功耗要求较高的应用场景，如电池供电的物联网设备。

应用领域

TI的WiLink 8模块具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：

物联网（IoT）

在物联网领域，模块可以为各种设备提供稳定的无线连接，实现设备之间的互联互通。例如，智能家居设备可以通过Wi-Fi和蓝牙与手机或其他智能终端进行通信，实现远程控制和自动化管理。工业物联网设备可以利用模块的高性能和低功耗特点，实现数据的实时传输和监控。

多媒体

在多媒体应用中，模块的高吞吐量和低延迟特性使得它非常适合用于视频会议、视频监控和音频传输等场景。通过Wi-Fi和蓝牙的协同工作，设备可以实现高质量的音视频流传输，为用户带来更加流畅的多媒体体验。

家庭电子和家电

对于家庭电子和家电产品，模块可以为产品增加无线连接功能，提升产品的智能化水平。例如，智能电视可以通过Wi-Fi连接到互联网，实现在线视频播放和智能互动功能；智能冰箱可以通过蓝牙与手机连接，实现食品管理和健康提醒功能。

工业和家庭自动化

在工业和家庭自动化领域，模块可以用于实现设备的远程控制和自动化管理。例如，工业自动化生产线可以通过Wi-Fi和蓝牙与控制系统进行通信，实现设备的远程监控和故障诊断；家庭自动化系统可以通过模块实现灯光、窗帘、空调等设备的智能控制，提高生活的便利性和舒适度。

设备对比

TI的WiLink 8模块提供了四种兼容引脚的2.4-GHz型号，分别为WL1835MOD、WL1831MOD、WL1805MOD和WL1801MOD。不同型号在WLAN和蓝牙功能上有所差异，工程师可以根据具体的应用需求选择合适的型号。例如，WL1835MOD支持WLAN 2.4-GHz SISO、MIMO和MRC，而WL1801MOD仅支持WLAN 2.4-GHz SISO。在蓝牙功能方面，WL183xMOD型号支持蓝牙和蓝牙低能量，而WL180xMOD型号的蓝牙功能可能有所限制。

终端配置与功能

模块采用100引脚MOC封装，不同引脚具有不同的功能。在设计过程中，工程师需要根据模块的引脚属性进行合理的连接和配置。例如，时钟和复位信号引脚用于提供时钟信号和复位功能，电源管理信号引脚用于连接电源和进行电源管理，WLAN和蓝牙功能块的引脚用于实现相应的功能。同时，工程师还需要注意引脚的电压级别、连接性和描述等信息，确保模块的正常工作。

规格参数

绝对最大额定值

模块的绝对最大额定值规定了其在正常工作时所能承受的最大电压、温度等参数。例如，VBAT的最大值为4.8 V（累计2.33年，包括充电波动和峰值），VIo的范围为 -0.5 V至2.1 V，输入电压到模拟引脚和其他引脚也有相应的限制。在设计过程中，工程师必须确保模块的工作参数在这些额定值范围内，以避免对模块造成损坏。

ESD额定值

模块的ESD额定值表示其对静电放电的耐受能力。该模块的人体模型（HBM）ESD额定值为 ±1000 V，带电设备模型（CDM）ESD额定值为 +250 V。在生产和使用过程中，工程师需要采取适当的静电防护措施，以确保模块的可靠性。

推荐工作条件

模块的推荐工作条件规定了其在正常工作时的最佳电压、温度等参数。例如，VBAT的推荐范围为2.9 V至4.8 V，Vio的推荐值为1.8 V，环境工作温度范围为 -20°C至70°C。在设计过程中，工程师应尽量使模块在这些推荐条件下工作，以保证模块的性能和稳定性。

其他规格

模块还具有其他一些重要的规格参数，如外部数字慢时钟要求、热阻特性、WLAN和蓝牙性能等。这些参数对于评估模块的性能和设计应用电路具有重要的参考价值。例如，外部数字慢时钟要求为32.768 kHz的数字方波，热阻特性包括结到自由空气、结到电路板和结到外壳的热阻等。

设计建议

布局建议

在PCB布局方面，工程师需要遵循一些布局建议，以确保模块的性能和稳定性。例如，在热布局方面，应确保接地过孔靠近焊盘，避免在模块安装层下方布线，在第二层设置完整的接地层以进行热耗散，在模块下方设置实心接地平面和接地过孔以保证系统稳定和热耗散。在RF迹线和天线布线方面，RF迹线天线馈线应尽可能短，迹线弯曲应平缓，RF迹线两侧应进行过孔缝合，保证RF迹线具有恒定的阻抗，天线下方不应有迹线或接地。在电源和接口方面，VBAT电源迹线应至少40 mil宽，1.8-V迹线应至少18 mil宽，SDIO信号迹线应相互平行且尽可能短，保持迹线长度一致，并与其他数字或模拟信号迹线保持足够的距离。

电源管理

模块的电源管理非常重要，正确的电源上电和关断顺序可以避免对模块造成损坏。在电源上电过程中，应先提供稳定的VBAT、VIO和慢时钟，然后再使能WL_EN信号，使内部DC-DCs、LDO和时钟开始启动和稳定。在电源关断过程中，应先使能信号，然后再降低VBAT和VIO电源。同时，在电源管理过程中，应注意信号的驱动和电源的稳定性，确保模块的正常工作。

烘烤和SMT建议

在烘烤方面，应遵循MSL 3级的烘烤工艺，打开包装袋后，若设备需要进行回流焊接或其他高温处理，应在168小时内完成安装，或存储在湿度小于10%的环境中。若湿度指示卡读数大于10%，则需要对设备进行烘烤，烘烤条件为125°C下烘烤8小时。在SMT方面，应按照推荐的回流曲线进行焊接，确保焊接质量。

开发支持

TI为WiLink 8模块提供了丰富的开发支持，包括开发工具、设计套件、评估模块、软件等。工程师可以利用这些资源快速进行产品开发和测试。例如，TI提供了AM335x EVM、AM437x EVM等评估模块，以及WiLink 8 Wi-Fi Driver for Linux OS、TI Dual-Mode Bluetooth Stack等软件，为工程师提供了便捷的开发环境。

TI的WiLink 8单频组合模块——WL18x1MOD与WL18x5MOD以其卓越的性能、丰富的功能和全面的开发支持，为电子工程师提供了一个优秀的无线连接解决方案。在实际设计过程中，工程师需要根据具体的应用需求，合理选择模块型号，遵循设计建议，充分利用开发支持资源，以确保产品的性能和稳定性。希望本文对大家在使用TI WiLink 8模块进行设计时有所帮助。你在使用这款模块的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区留言分享。