Neardi Wi-Fi 硬件设计指南
1 文件说明
本文档适用于临滴 1T1R 和 2T2R 模块硬件设计参考,模块总线接口类型包括 USB2.0,USB3.0,SDIO3.0,PCIE2.0。
模块支持 WIFI 与 BT 共享天线。
1T1R 模块 2.4G 最大带宽 40MHz,5G 最大带宽 80MHz,2.4G 和 5G 不能同时工。
2T2R 模块 2.4G 最大带宽 40MHz,5G 最大带宽 80MHz,支持双频并发,蓝牙天线与 WIFI
RF1端口共享天线。
模块的蓝牙数据默认走 USB/SDIO/PCIE 总线,可以不用 UART/PCM 接口。
2 模块电源特性及设计要求
2.1 SVbat上电爬升时间
对于 Vbat 3.3V 的爬升时间 (0.33V~2.97V) 要求大于 200us,同时芯片下电稳定时间 (PowerDown Settle time) 需要大于 200ms,即电源下电到 0.4V 以下,需要待 200ms 后才能重新给芯片上电。
2.2 模块复位时间及电压
CHIPEN 低电平范围 00.4V,高电平范围 1.623.3V;CHIPEN 拉低到有效低电平的时间大于 200ms,这是为了使芯片内的储能电容可以被彻底的放电。

2.3 芯片工作电流
Wi‑Fi 在工作时发射和接收交替进行,主电源上工作电流波形如下图所示。给芯片供电的 3.3V 的电源转换器要能提供足够的恒定电流并拥有良好的瞬态响应能力。

典型工作电流发生在 Wi‑Fi 单路(1x1)或双路(2x2)发射时,最大工作电流发生在开机校准时。1x1 与 2x2 芯片的工作的典型工作电流与最大工作电流值有差别。1x1 芯片典型的工作电流 500mA,最大的工作电流 1000mA;2x2 芯片典型的工作电流 1000mA,最大的工作电流 1800mA。

2.4 3.3V DCDC选择
建议使用单独的 DC‑DC 给 Wi‑Fi 模块供电。Wi‑Fi 在 TX 和 TX/RX 切换时,在电源轨道上会引起纹波和电压跌落,如果系统中的其它模块需要与 Wi‑Fi 共享电源,需要仔细确认其它模块能否忍受该纹波和电压跌落。
在不同的工作模式下,当 Wi‑Fi 连续传输时,3.3V 电源转换必须能够提供 1.8A 以上的电流,并且具有快速瞬态响应(当瞬态电流变化率为 80mA/μs 时,压降小于 100mV)。
如果 DC‑DC 提供了 Switch Current Limit 的设置,需要将限流设置为最大工作电流的 1.5 倍。

2.5 VDDIO设计要求
| Symbol | Description | Min | Type | Max | Unit |
|---|---|---|---|---|---|
| VDDIO | Digital I/O Voltage | 1.62 | 1.8 | 1.92 | V |
| 3 | 3.3 | 3.6 | V | ||
| Supply Current | - | - | 150 | mA |
3 总线接口设计
3.1 SDIO接口
‑ 关键信号:Vbat,VDDIO,SDIO,ChipEn,WL_WAKE_HOST,HOST_WK_WL
‑ 如果不需要唤醒功能,两个唤醒信号可以悬空。

‑ SDIO 走线要有完整的参考地平面,避免信号干扰,CLK 信号线左右包地处理。
‑ SDIO 总线做单端 50 ohm 阻抗控制。
‑ SDIO D0/D1/D2/D3/CMD 以 CLK 为参考做等长控制,等长控制在 40 mil 以内。
‑ SDIO 总线焊盘区域,将 L2 层挖空,参考 L3 层。
‑ SDIO 总线上建议预留串电阻和上拉电阻,CLK 预留下地电容,便于调试信号质量。
3.2 USB接口
‑ 关键信号:Vbat,VDDIO,USB2.0 DP/DM,USB3.0 TX/RX,ChipEn
‑ 2T2R 模块有一个 Boot 管脚,用来设置启动状态;Boot 悬空时默认是从 USB2.0 总线加载启动,Boot 下拉时从 USB3.0 启动。
‑ 1T1R 模块仅支持 USB2.0;2T2R 模块支持 USB2.0/USB3.0。
‑ USB2.0 DP/DM 阻抗控制差分 90+/-9 ohm,差分等长控制 10 mil 以内。
‑ USB3.0 TX/RX 差分对的走线控制 90+/-9 ohm,对内等长控制 5 mil 以内。
‑ USB3.0 TX/RX 信号换层过孔数量小于 2 个。
‑ USB3.0 RX 需要串联 100nF 电容,建议 0201 封装。
‑ USB3.0 TX/RX 邮票孔焊盘投影区域做净空一层处理。
3.3 PCIE 接口
‑ 关键信号:Vbat,VDDIO,PCIE TX/RX,RST,CLKREQ,Wake,ChipEn

‑ PCIe TX/RX 差分对的走线控制 90+/-9 ohm 差分阻抗;差分对内等长小于 5 mil。
‑ PCIe TX/RX 信号换层过孔数量小于 2 个。
‑ PCIe RX 串联电容要求 100nF,建议 0201 封装。
‑ PCIe REFCLK 差分走线控制 100+/-10 ohm 差分阻抗,差分等长控制 10 mil 以内。
‑ PCIe TX/RX 邮票孔焊盘区域投影区域做净空一层处理。
‑ 模块下方完整铺地,尽量多加地孔,利用底板散热。
4 RF走线处理
4.1 模块RF走线及端口焊盘处理
‑ RF 射频走线按 50 ohm 阻抗控制,线宽大于 8 mil,阻抗线两边加地孔。
‑ RF 走线尽可能短,走线不要产生线头,不要打孔,以减小损耗。
‑ Wi‑Fi 模块与 IPEX 或者 SMA 连接器放在同一面,RF 走线要平滑,用弧形线进行转向。
‑ 以 4 层板为例,Wi‑Fi 模块 RF 焊盘下面 L2、L3 净空,留 L4 作为参考地。
4.2 匹配电路处理
‑ 建议用 0201 封装器件,如果用到 0402 以上封装,元件焊盘下面 L2、L3 净空,留 L4 作为参考地。

4.3 IPEX及SMA天线座处理
‑ IPEX 座焊盘下面 L1、L2、L3 净空,留 L4 作为参考地。 ‑ SMA 天线座馈点焊盘每层周边净空,净空距离大于 40 mil。

