当传输路径中出现噪声时,数据包的某些部分会产生乱码(破坏),迫使接收器“重新发送”。这种通信问题的检测过程通常要花费时间,用户则会感觉网络“速度变慢”或认为他们的“Wi-Fi 很糟糕”。

大气中的噪声从何而来?

首先,噪声作为一种自然(热)现象总是存在于大气中;除此之外,电气设备和现代无线电应用制造了更多噪声:打开和关闭电气设备会产生噪声,微波炉也会产生噪声等等。尽管无线电发射机应仅在特定的信道中工作,但实际上,它们也可以在其它频段的其它信道中发送信号,进而在此处产生噪声。这就是为何无线电不仅需要被准许以有限的强度发送有用的信号,而且不得在其它地方传输超过某些强度的信号。

无线电的世界并非黑白分明;由于噪声水平还取决于噪声源的强度及距离,因此时常会出现一些难以预料的状况。茫茫荒野中的自然保护区很可能只会有自然(白)噪声,尽管太阳活动或宇宙天文事件也会给频谱带来尖峰。城镇地区的噪声水平会有所上升,主要由于应用了多种无线电——而且无线设备的数量多年来仍一直在不断攀升。

干扰

干扰让噪声成为高性能无线数据通信系统的大敌。在允许的输出功率水平上,噪声尖峰或附近无线电的持续干扰会造成丢包和性能下降,从而导致大量客户投诉与求助电话;更糟糕的是,这些问题有时很难诊断和解决(技术支持工程师可以讲讲关于这一话题恐怖故事!)。由于噪声干扰,优秀的、适应能力强的产品设计可以真正发挥作用,也让滤波器有了用武之地。

滤波器就像前面提到的彩色玻璃或玻璃纸。它们可以确保只传输或接收所需的信号,并减少不需要信号的数量及强度。滤波器是相当神奇的解决方案,它们不仅可以缓解问题,还通过减少丢包对性能产生惊人的影响。然而,当在设计中加入滤波器时,需要权衡取舍,即考虑到插损的问题。再以玻璃或玻璃纸为例,过滤介质会造成一定的强度衰减;例如,当设计中包含滤波器时,接收器会损失一些灵敏度(接收微弱信号的能力)。

滤波器类型

无论从技术角度(本文未介绍)还是从应用角度来看——或者换句话说,依据滤波器在产品设计中试图实现的不同目标,滤波器可分为很多类型。在某些情况下,使用一个滤波器(或多个滤波器的组合)可以带来多重收益。

本文中,我们将专门关注 Wi-Fi 滤波器,并采用在 Qorvo 使用的术语来指定我们产品组合中的滤波器类型。下列所述的三类滤波器,都能增强整个 Wi-Fi 系统的容量,在覆盖范围和吞吐量方面提高系统性能,同时消除性能意外降低的风险: