ビュー: 0 著者: サイト編集者 公開時刻: 2026-11-11 起源: サイト
ほとんどの Wi-Fi および Bluetooth コンボ モジュールは、RF ラボでは故障しません。これらは統合時に失敗します。Bluetooth エンドポイントを枯渇させる共有バス、金属ブラケットの下に押し込まれたアンテナ パッド、電源投入時に高い位置に保持されたストラップ ピン、または 1 パス多すぎるリフロー プロファイルの実行などです。このガイドでは、2.4 GHz コンボ モジュールが予定通り量産に達するかどうかを決定する 8 つの決定事項について説明します。測定データは、出荷されている 2 つの Realtek RTL8723 モジュール、USB ベースの BL-R8723BT1 ( RTL8723BU-CG ) と SDIO + UART BL-M8723CS1 ( RTL8723CS-CG ) から取得されます。
どちらのモジュールも最大 150 Mbps の PHY レートで IEEE 802.11b/g/n 1T1R を提供し、20 MHz で 13 チャネルで同じ 2.4 ～ 2.4835 GHz 帯域をカバーします。実際に異なる点、そして回路図を決定するものは、モジュールがホストと通信する方法です。
USB バージョンでは、WLAN と Bluetooth を 1 つの共有 USB 2.0 接続に配置します。つまり、ホスト ポートが 1 つ、差動ペアが 1 セットあり、有効にする 2 番目のコントローラーはありません。トレードオフは、両方の機能が同じポート上に存在し、その割り込みと帯域幅の割り当てを共有することです。車載カメラでは、通常、その 1 本のケーブルの配置が 2 層基板と 4 層基板の違いになります。
SDIO バージョンは 2 つの機能を分離します。WLAN は SDIO 2.0 で動作し (同じピンを GSPI として設定可能)、Bluetooth はハードウェア フロー制御を備えた独立した高速 UART で動作します。何も共有されないため、Wi-Fi スループットはバス レベルで Bluetooth トラフィックと競合しません。ただし、ホスト SoC 上の予備の SDIO および UART リソースに加えて、モジュールのフットプリントに約 30 ピン追加 (44 対 14) する必要があります。
実際的なルール: SoC に予備の USB ホスト ポートがあり、空き SDIO コントローラーがない場合は、USB モジュールを使用します。 SDIO と UART がすでに分離されている場合は、SDIO モジュールを使用して 2 つのパスを独立させます。
USB: 2 つの機能が 1 つのバスを共有します。 SDIO + UART: 各機能は独自のバスを取得します。
Bluetooth は 2 つのモジュールが最も相違する部分であり、仕様が最も誤解されやすい部分です。
BL-R8723BT1 はデュアルモードです: Bluetooth クラシック v2.1 + EDR および Low Energy v4.0 で、クラシックはクラス 1 で動作し、LE はクラス 1.5 で動作します。測定された送信電力は、BR/EDR および LE ともに標準 6 dBm (最大 8 dBm) で、BR/EDR 受信感度は 0.1% BER で -90 dBm です。製品がオーディオをスピーカーにストリーミングする場合、従来の電話アクセサリとペアリングする場合、または SPP スタイルのデータ チャネルが必要な場合は、これが使用するバリアントです。
BL-M8723CS1 は BLE 専用、コア仕様 v4.1、クラス 1.5、標準 3 dBm、最大送信電力 6 dBm、5% PER で標準 -90 dBm の LE 受信感度を備えています。クラシック スタックやオーディオ パスはまったくありません。これは回避できる制限ではなく、コストと電力を考慮して決定する必要があります。プロビジョニング、OTA トリガー、センサー テレメトリ、または電話アプリへのステータス リンクには、BLE 4.1 で十分であり、決して使用しないクラシック スタックに料金を支払う必要はありません。
マーケティング概要だけから Bluetooth 機能セットを指定しないでください。バージョン文字列はドキュメント間でコピーされます。検証用の公式仕様書と RF テスト データを入手するには、当社のチームにお問い合わせください。
どちらのモジュールも 3.3 V ±0.2 V メイン レールで動作します。 BL-R8723BT1 は単一レールから最大 400 mA を消費します。 BL-M8723CS1 は メイン レールで最大 450 mA を消費し、3.3 V ±0.2 V または 1.8 V ±0.1 V のいずれかにできる別個の I/O レール (VDIO) を追加します。別個の I/O レールは非常に便利です。6 つの SDIO および UART ラインで外部トランスレータを使用せずに、1.8 V SoC に直接レベルマッチングしながら 3.3 V RF 電源を維持できます。
仕様の平均ではなく、送信ピークを計画します。
使用例 (VDD33 = 3.3 V、Ta = 25 °C) |
BL-R8723BT1 標準 / 最大 (mA) |
BL-M8723CS1 標準 / 最大 (mA) |
|---|---|---|
無線がオフ |
42 / 50 |
42 / 50 |
関連付けられていない (アイドル状態、関連付けられているスタンバイがリストされていない) |
40 / 60 |
40 / 60 |
802.11b 1 Mbps TX @ 17 dBm |
225 / 255 |
285 / 328 |
802.11b 1Mbps RX |
134 / 135 |
60 / 80 |
802.11n HT20 MCS7 TX |
185 / 285 |
196 / 320 |
Bluetooth TX (BR_1M / LE_1M) |
125 / 152 |
71 / 161 |
出典: 公式モジュール仕様書からの消費電流表。リクエストに応じて入手可能。値は、記載されたテスト条件における代表値/最大値です。アプリケーションレベルの平均ではなく、RF テストの数値。
計画を立てる価値のある 2 つの観察。まず、SDIO モジュールは 802.11b 送信で USB モジュールよりも著しく多くの電力を消費します (328 mA 対 255 mA ピーク)。これは、USB モジュールがレートに応じて 15 ～ 17 dBm で校正されているのに対し、SDIO モジュールはすべての 11b レートにわたって 17 dBm で動作するためです。次に、USB モジュールの受信電流は 130 ～ 135 mA で、これは SDIO モジュールの約 2 倍です。これは、ラジオを受信している間 USB トランシーバーがアクティブのままであるためです。バッテリー駆動のハンドヘルドでは、その違いは学術的なものではありません。
レイアウトのガイダンス: 47 ～ 100 µF のバルク コンデンサと 10 µF と 0.1 µF のペアを VDD33 の数ミリメートル以内に配置し、3.3 V の給電を独自のトレースまたはプレーンに維持し、ブランチをモーター、リレー、またはバックライト ドライバーと決して共有しないでください。共有レール上の 328 mA ステップは、レイアウト障害のように見える RF センス低下の問題として現れます。
どちらのモジュールにもアンテナは含まれていません。どちらもハーフホール (キャスタレーション) パッドを介して外部アンテナに接続し、指定された VSWR は、BL-R8723BT1 で標準 1.7、最大 2.0、BL-M8723CS1 で最大 2.1 です。 VSWR 2.0 は、供給される電力の約 11% をすでに反映しています。アンテナの調整が不十分な場合、17 dBm の伝導電力が著しく少ない放射電力に変わり、通信距離が短くなります。
実践的なチェックリスト:
アンテナ給電は、機械設計が許す限り短く、制御された 50 Ω ラインとして配線します。スタブや RF パスにビアはなく、両側に沿ってグランド ステッチを行います。
アンテナをバッテリー、スピーカーの磁石、LCD フレックス、および接地された金属から遠ざけてください。金属ブラケットに対して 2.4 GHz アンテナを配置すると、ドライバーの設定で回復できる範囲を超える範囲が失われます。
エンクロージャが金属の場合は、アンテナをその外側に移動し、IPEX から SMA へのピグテールを使用します。その後、リンク バジェットを計算するときにケーブルとコネクタの損失を考慮します。
ベンチ上のモジュールではなく、実際のエンクロージャを使用して検証します。最終的なプラスチック、バッテリー、ケーブルの配線に関する放射テストが重要な唯一の測定です。
伝導送信電力はレートごとに校正されるため、実効的な放射性能はモジュールだけでなくアンテナにも依存します。 802.11b および 802.11g 6 Mbps では 17 dBm、EVM によって使用可能な出力が制限される高スループット MCS7 レートでは 14 ～ 15 dBm が予想されます。
無線LANモード |
BL-R8723BT1 (dBm) |
BL-M8723CS1 (dBm) |
|---|---|---|
802.11b、1/11Mbps |
17(±1.5) |
17(±2.0) |
802.11g、6Mbps |
17(±1.5) |
17(±2.0) |
802.11g、54Mbps |
15(±1.5) |
15(±2.0) |
802.11n HT20、MCS0 |
16(±1.5) |
17(±2.0) |
802.11n HT20、MCS7 |
14(±1.5) |
15(±2.0) |
802.11n HT40、MCS0 |
16(±1.5) |
17(±2.0) |
802.11n HT40、MCS7 |
14(±1.5) |
15(±2.0) |
公式仕様によると、アンテナ パッドで電力を送信します。参考感度: BL-R8723BT1では -92 dBm (11b 1 Mbps) および -66 dBm (HT40 MCS7) 。 では -93 dBm と -66 dBm BL-M8723CS1.
給餌は短くし、金属、バッテリー、シールド缶を避けてください。アンテナが金属筐体の外側にある場合、リンク バジェットにピグテール損失が追加されます。
2.4 GHz コンボ モジュールには、WLAN と Bluetooth の間で共有される 1 つの無線があります。ドライバーは 2 つの間の無線をタイム スライスします。これはうまく機能しますが、自由ではありません。同時負荷がかかると、WLAN の総スループットが低下し、Bluetooth 遅延が増加します。これはこのアーキテクチャの正常かつ予期される動作であり、欠陥ではありません。
対処方法: トラフィック プロファイルを早期に定義し、それに対してテストします。電話機が BLE 経由でプロビジョニングしているときに IPC ストリーミング 1080p を行う場合は、一度に 1 つずつではなく、両方を実行してフレーム損失を測定します。 POS 端末の場合は、BLE スキャナーが接続されているときに支払いトランザクションをテストします。オーディオが製品の一部である場合は、オーディオ リンクと WLAN チャネル プランを相互に認識しておいてください。20 MHz 幅のチャネル 1、6、および 11 には、HT40 よりも多くの余地が残されています。
2 つのアーキテクチャの選択により、ファームウェアが関与する前に問題が軽減されます。ユースケースが許す場合 (より短い、スケジュールされた接続イベント) にはクラシックではなく BLE を使用し、機械設計で選択できる場合は、Wi-Fi アンテナと Bluetooth アンテナを同じキープアウトに配置しないようにします。
これは、SDIO ベースの設計が最も頻繁に再検討される場所です。 BL-M8723CS1 では、いくつかのピンが 2 つの機能を持ち、1 つは電源投入ストラップを持ちます。
CHIP_EN (ピン 35) は、VDD33 への 100 kΩ 内部プルアップを備えたアクティブ ロー リセットです。アクセス可能な状態にしておくか、定義された電源投入遅延を設定してホスト GPIO から駆動します。スイッチングレールの近くに浮かせたままにしないでください。
WL_DIS# (ピン 12) は、Low に駆動されると WLAN 機能をプルダウンし、SDIO インターフェイスを無効にします。これは、ハード無線オフ状態に役立ちます。 BT_DIS# (ピン 34) は Bluetooth に対しても同じことを行います。データシートのフラグの相互作用に注意してください。両方のピンがアサート解除されたときのチップ全体のリセット状態も記述されているため、これらのピンのどちらかを永続的に接続するのではなく、ホストからこれらのピンを駆動します。
GPIO1 (ピン 25) はストラップ ピンであり、内部で 100 kΩ によって Low にプルされているため、電源投入中に High にプルアップしないでください。ホストがこのネットを駆動する場合は、モジュールがブートするまでハイ Z を維持してください。ここでのレベル シフタまたは外部プルアップにより、トレースするのが非常に困難な断続的なブート障害が発生します。
LPO (ピン 24) は、正確な低電力タイミングのために外部 32 kHz または RTC クロックを受け取ることができます。 GPIO6 および高速 UART RTS 出力と共有されるため、どの機能が必要であるかを早めに決定してください。
ピン 41 は内部で他のグランド ピンに接続されているため、通常の動作に影響を与えることなく、未接続のままにしたり、アプリケーション回路の UART_CTS に使用したりできます。これは、44 ピンのフットプリントを既存のパッド アレイに適合させる必要がある場合に便利です。
USB モジュールはよりシンプルです。ピン 4 の 32.768 kHz 低電力クロック入力に加え、リモート ウェイクに使用される DEVICE_WAKE_HOST と HOST_WAKE_DEVICE のペアです。製品がホストによって開始されるサスペンドからのウェイクに依存している場合は、両方を配線し、ドライバーが予期する極性を確認します。
最初に Rails を使用し、次に CHIP_EN を解放して、ホストに列挙させます。電源投入時まで GPIO1 を High-Z に保ちます。
BL-M8723CS1 の定格は -20 °C ～ +70 °C、 BL-R8723BT1 の定格温度は -10 °C ～ +70 °C です。どちらも 10 ～ 95% RH (結露なし) で指定されています。 10 °C の違いは、他の点では正しい選択を失格にすることが最も多い仕様の 1 つです。寒冷地市場のフロントガラスに取り付けられたドライブレコーダーの温度は -10 °C を下回ります。また、USB バージョンは定格範囲外です。ロボット掃除機や屋内 POS 端末は決してその範囲外です。
上限は同等に尊重されるに値します。直射日光が当たる場所に密閉された IP カメラ ハウジングを設置したり、テレビの下にセットトップ ボックスを積み重ねたりすると、周囲の温度が 40 °C をはるかに超える可能性があります。室温ではなくモジュールの気温を測定し、70 °C の天井に合わせて設計するのではなく、マージンを持って熱設計の定格を下げます。
仕様の後半に登場し、後半になって驚くような事態を引き起こす 3 つの項目:
リフロー。 どちらのモジュールも、最高 250 °C のピークと 2 回以下のリフロー パスを指定しています。 3 番目のパス (基板が再加工されるか、2 番目の組み立てステップが追加される場合によく見られます) は仕様の範囲外であり、テスト時ではなく数か月後に障害モードがマージナル RF または BLE リンクとして現れます。
保管と取り扱い。 BL-R8723BT1 は、-45 °C ～ +85 °C の保管範囲、真空包装から 12 か月の期間、および袋開封後 72 時間の期間を定義しています。湿度インジケーターが変色した場合は、はんだ付け前に一度60℃、24時間ベークしてください。どちらのモジュールも ESD の影響を受けやすいデバイスであり、ライン上での標準的な取り扱い上の注意が必要です。
認証。 RF および EMC の範囲は、出荷先の市場とホスト エンクロージャによって異なります。モジュール証明書は完成品を自動的にカバーしません。特定のモデルおよび市場に関する現在のテスト レポートを入手し、そのレポートを実稼働環境で使用されている正確なファームウェアおよびアンテナ構成と照合するには、当社にお問い合わせください。国内と輸出の要件は異なる場合があります。
アイテム |
BL-R8723BT1（USB） |
BL-M8723CS1 (SDIO) |
|---|---|---|
チップセット |
RTL8723BU-CG |
RTL8723CS-CG |
無線LAN |
IEEE 802.11b/g/n、1T1R、PHY 最大 150 Mbps |
IEEE 802.11b/g/n、1T1R、PHY 最大 150 Mbps |
ブルートゥース |
デュアルモード: クラシック v2.1 + EDR / LE v4.0、クラス 1 |
BLE v4.1 シングルモード、クラス 1.5 |
ホストインターフェース |
USB 2.0、WLAN および Bluetooth で共有 |
SDIO 2.0 / GSPI (WLAN) + HS-UART (Bluetooth) |
ピン/寸法 |
14ピン、12.2×13.4×1.6mm |
44ピン、12.0×12.0×1.7mm |
主電源 |
3.3V±0.2V、最大400mA |
3.3V±0.2V、最大450mA |
I/O電力 |
3.3V |
3.3V±0.2Vまたは1.8V±0.1V |
動作温度 |
-10℃～+70℃ |
-20℃～+70℃ |
周波数許容誤差 |
≤ ±25 ppm |
≤ ±20 ppm |
一般的なフィット感 |
IPC、ドライブレコーダー、プロジェクターおよびプリンター周辺機器、USB Wi-Fi/BT ドングルボード |
ロボット掃除機、IPC、OTTボックス、POS端末、タブレット |
公式仕様書からの要約。ご要望に応じて入手可能です。
どちらのモジュールも Realtek シリコン上に構築されており、Linux および Android のベンダー ドライバー サポートを備えており、ほとんどの IPC、POS、およびアプライアンスの設計が実際に出荷されています。 USB バージョンには Windows サポートも含まれており、周辺機器やドングル スタイルの製品に役立ちます。カーネル バージョンをコミットする前に、正確なドライバー パッケージを FAE チームに確認してください。通常、スケジュールを動かすのは RF パフォーマンスではなく、ドライバーの準備状況です。
サンプル数量の標準モジュールに加え、ご要望に応じて公式仕様書、ピン定義、参照回路図も提供します。
ボードをリリースする前に、SDIO または USB ルーティング、アンテナ キープアウト、および電源ツリーのレイアウトをレビューします。
いずれかのチップでのカスタム モジュール開発: ピン配置の変更、フットプリントのサイズ変更、アンテナ オプション (オンボード セラミック、IPEX コネクタ、ハーフパッド)、およびファームウェア パラメータの調整。
計画している認定パスに関するドキュメントのサポート。
プロジェクトがまだアーキテクチャ段階にある場合は、 RTL8723BU-CG および RTL8723CS-CG プラットフォームの概要では、 チップレベルの違い、量産アプリケーションの事例、およびカスタム開発の範囲について説明します。の 2.4 GHz Wi-Fi モジュールのポートフォリオに は、このクラスの他のピン互換オプションがリストされています。
Q1. 1 つの 2.4 GHz コンボ モジュールで Wi-Fi と Bluetooth を同時に実行できますか?
はい。どちらの機能も単一の 2.4 GHz 無線を共有し、ドライバーは WLAN と Bluetooth の間で無線をタイム スライスします。同時操作は機能しますが、複合負荷では総 Wi-Fi スループットが低下し、Bluetooth 遅延が増加することが予想されます。単一機能のテストではなく、実際のトラフィック プロファイルに対して検証します。
Q2. USB または SDIO Wi-Fi + Bluetooth モジュールを選択する必要がありますか?
ホストに予備の USB ホスト ポートがあり、最小限の配線で 1 つのバス上に両方の機能が必要な場合は、USB を選択します。 SoC がすでに SDIO と UART を公開している場合、各機能を独立したバス上に配置する必要がある場合、またはデザインがモジュール側で 1.8 VI/O を必要とする場合は、SDIO + UART を選択します。
Q3. BLE 4.1 は、将来 Bluetooth オーディオが必要になる可能性のある製品に十分ですか?
いいえ、BL-M8723CS1 は BLE のみのシングル モードであり、クラシック スタックがないため、A2DP オーディオを伝送できません。オーディオ、レガシー ペアリング、または SPP データ チャネルがロードマップにある場合は、後から 2 台目の無線を追加するのではなく、デュアルモード BL-R8723BT1 から始めてください。
Q4.これらのモジュールの最低動作温度は何度ですか?
BL-M8723CS1 の定格は -20 °C ～ +70 °C、BL-R8723BT1 の定格は -10 °C ～ +70 °C (どちらも 10 ～ 95% RH、結露なし)。寒冷地、屋外、またはフロントガラスに取り付けられる製品の場合は、SDIO バリアントがより安全な選択です。屋内電化製品の場合は、いずれかの要件を満たします。
Q5.モジュールにはアンテナが含まれていますか?
いいえ。どちらも半穴パッドを介して外部アンテナに接続し、VSWR 1.7 標準 (BL-R8723BT1 では最大 2.0、BL-M8723CS1 では最大 2.1) に指定されています。アンテナの選択、キープアウト、エンクロージャの統合により、モジュールの出力よりも実際の通信範囲が大きく左右されます。
Q6.完全なデータシートとリファレンス デザイン ファイルを入手するにはどうすればよいですか?
完全なデータシート、テストレポート、リファレンスデザインファイルを申請するには、当社のチームにお問い合わせください。
Q7.どのオペレーティング システムがサポートされていますか?
Linux と Android は両方のモジュールでサポートされています。 USB ベースの BL-R8723BT1 では Windows サポートが利用可能です。ソフトウェア スケジュールをロックする前に、特定のカーネルまたはドライバー パッケージを FAE チームに確認してください。
回路図ページと機械的制約 (アンテナの位置、エンクロージャの材質、ホスト インターフェイス、ターゲット動作範囲) を送信していただければ、当社のアプリケーション チームが、レイアウトに必要なピンレベルの変更を含む、いずれかのモジュールの適合性評価を返します。 サンプル、データシート、レイアウトのレビューをリクエストする.
この記事に記載されているすべてのパフォーマンス データは参考用の代表値です。リクエストに応じて、完全な仕様文書、テストレポート、設計リソースを入手できます。
