Wi-Fi功能在智能設(shè)備上的廣泛可用性，整體提高服務(wù)質(zhì)量（QoS）的潛力，以及在密集環(huán)境中將視頻流式傳輸?shù)?a target="_blank">智能手機(jī)的能力，推動了客戶保留率。

Wi-Fi是一個(gè)品牌名稱，而不是首字母縮略詞，IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了支持與當(dāng)前支持 Wi-Fi 的無線設(shè)備（包括無線路由器和無線接入點(diǎn)（AP）進(jìn)行通信的協(xié)議。這些標(biāo)準(zhǔn)在不同的頻率上運(yùn)行，提供不同的帶寬，并支持不同數(shù)量的通道。此外，Wi-Fi 的命名約定包括一個(gè)數(shù)字以增加特異性，例如Wi-Fi 6和 Wi-Fi 6E。

使用Wi-Fi 5時(shí)，需要高速無線連接的多個(gè)設(shè)備的影響會對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生直接影響，導(dǎo)致延遲時(shí)間和數(shù)據(jù)速度下降，從而對用戶體驗(yàn)產(chǎn)生負(fù)面影響。另一方面，當(dāng)使用多個(gè)設(shè)備時(shí)，Wi-Fi 6將保持相同的數(shù)據(jù)速度。Wi-Fi 6中采用了兩種技術(shù)：多用戶、多輸入、多輸出（MU-MIMO）和正交頻分多址 （OFDMA），從而提高了處理更多設(shè)備的能力。Wi-Fi 6的其他好處包括更低的延遲，因?yàn)?a target="_blank">信號中更好地“打包”數(shù)據(jù)，延長電池壽命，以及WPA3中的重大安全協(xié)議升級，這是近十年來的第一次。

Wi-Fi 6E使用與Wi-Fi 6相同的編碼和信道寬度，是指支持新的免許可6GHz 頻段的 Wi-Fi。“E”代表“擴(kuò)展”，是指FCC在Wi-Fi 1首次宣布后于200年6月開放的2020 GHz范圍內(nèi)的6，6 MHz 免許可頻譜。由于如此大的帶寬和Wi-Fi 6的升級技術(shù)相結(jié)合，預(yù)計(jì)Wi-Fi <>E將大幅增長。

無線網(wǎng)絡(luò)和干擾

可供Wi-Fi使用的未經(jīng)許可的頻譜的增加對于Wi-Fi的全球擴(kuò)散來說是一個(gè)極其重要的發(fā)展。在美國分配的未經(jīng)許可的頻譜對于蜂窩卸載以保持積極的消費(fèi)者體驗(yàn)至關(guān)重要，許多其他國家正在尋求效仿。在分配給未經(jīng)許可使用的特定頻率集中，有一組特定帶寬的“信道”：20MHz、40MHz、80MHz或160MHz。通道帶寬越大，數(shù)據(jù)速度越高。考慮到2.4GHz、5GHz 和6GHz 的可用總頻率，非重疊選項(xiàng)僅限于2.4GHz，但在較高頻率下會顯著增加（圖 2）。

Wi-Fi的干擾挑戰(zhàn)有兩個(gè)不同的因素 - 來自未授權(quán)頻段內(nèi)現(xiàn)有者的干擾信號和來自未授權(quán)頻段外的干擾信號 - 這會導(dǎo)致頻段內(nèi)的諧波。動態(tài)頻率選擇 （DFS）、發(fā)射功率控制 （TPC）、室內(nèi)低功耗 （LPI） 和自動頻率協(xié)調(diào) （AFC） 定義了如何在 Wi-Fi 中管理帶內(nèi)干擾。

然而，這些技術(shù)都沒有解決未經(jīng)許可的頻段之外的潛在干擾信號，這些信號會產(chǎn)生帶內(nèi)諧波“噪聲”，更糟糕的情況是，會導(dǎo)致低噪聲放大器（LNA）飽和并“阻塞”所需信號。這是濾波的功能，將潛在的干擾源衰減到不產(chǎn)生帶內(nèi)噪聲的程度。

濾波器在Wi-Fi6E中的作用

4GLTE網(wǎng)絡(luò)的激增、新5G網(wǎng)絡(luò)的部署以及Wi-Fi的普遍性正在推動無線設(shè)備必須支持的射頻（RF）頻段數(shù)量的急劇增加。每個(gè)頻段都需要使用濾波器進(jìn)行隔離，以將信號保持在正確的“通道”中。隨著流量的增加，允許基本信號有效通過的要求將會增加，從而防止電池耗盡并提高數(shù)據(jù)速度。

濾波器對于寬帶寬和高頻功能至關(guān)重要，最具挑戰(zhàn)性的是帶寬為6，1MHz，最大頻率為200.7 GHz的新型Wi-Fi 125E。隨著越來越多的流量利用5GHz – 3GHz頻率范圍內(nèi)的7G和Wi-Fi，頻段之間的干擾將危及這些先進(jìn)無線技術(shù)的共存并限制其性能。因此，需要更高性能的濾波器來保持每個(gè)頻段的完整性。此外，移動設(shè)備和AP中可用的天線數(shù)量有限，這將改變架構(gòu)，以增加天線共享的使用，這將進(jìn)一步提高濾波器的性能要求。

濾波器必須不斷發(fā)展，以滿足新的Wi-Fi6和Wi-Fi6E以及5G操作的要求。以前的無線應(yīng)用中的濾波器技術(shù)，如表面聲波（SAW）、溫度補(bǔ)償表面聲波（TC-SAW）、堅(jiān)固安裝的諧振器-體聲波（SMR-BAW）和薄膜體聲諧振器（FBAR）——可以擴(kuò)展到帶寬和更高的頻率。但這是以犧牲其他關(guān)鍵參數(shù)為代價(jià)的，例如損耗和電源耐用性。或者，多個(gè)濾波器可以覆蓋寬帶寬，既可以與非聲學(xué)濾波器混合使用，也可以作為多個(gè)部分。

使用更新的高性能過濾，結(jié)果將是更高的數(shù)據(jù)速度、更低的延遲和更強(qiáng)大的覆蓋范圍。在大流行的遠(yuǎn)程工作環(huán)境中，每個(gè)人都遇到過 Zoom 通話視頻停滯、視頻游戲滯后以及房屋周邊失去連接的經(jīng)歷。新的Wi-Fi技術(shù)與新的寬帶寬頻率相結(jié)合，并受到高級過濾的保護(hù)，將提供向前發(fā)展的解決方案。

這些濾波器有助于實(shí)現(xiàn)所需的寬帶寬、高頻操作、低損耗和高功率能力。例如，XBAR基于體聲波（BAW）諧振器技術(shù)。這些諧振器包括單晶、壓電層和頂面上的金屬叉指換能器 （IDT）。

圖3比較顯示了基于XBAR的濾波器和混合Wi-Fi6E濾波器的測量性能。來源：共振

在圖 3的比較中，混合集成無源器件（IPD）FBAR Wi-Fi6E濾波器僅針對 5 GHz免許可頻段的信號提供干擾保護(hù)，而不針對5G sub-6GHz或UWB信道的信號，而 XBAR Wi-Fi 6E 濾波器可保護(hù) Wi-Fi6E 頻段免受所有潛在干擾問題的影響。

用于Wi-Fi 7的射頻濾波器

Wi-Fi在滿足容量和數(shù)據(jù)速度需求方面補(bǔ)充了蜂窩網(wǎng)絡(luò)。Wi-Fi6和大量增加的頻譜使Wi-Fi更具吸引力。然而，Wi-Fi和5G的共存將需要濾波器來應(yīng)對潛在的干擾問題。這些濾波器需要提供寬帶寬、高頻操作、低損耗和高功率能力。

隨著Wi-Fi 7設(shè)備的認(rèn)證預(yù)計(jì)將于2024年初進(jìn)行，針對更苛刻要求的濾波器的需求只會加劇。此外，大流行后生活方式和工作空間的轉(zhuǎn)變意味著只會有更多的新設(shè)備類型和數(shù)據(jù)饑渴的應(yīng)用程序。