Ruckus 7962


Plockar man sönder en Ruckus 7962, som klarar både 2,4 och 5 GHz och har väldigt intressanta adaptiva antenner, finner man att den består av två kretskort. Underst i lådan sitter ett moderkort, där databehandling, sändare, mottagare och sändarslutsteg sitter, tillsammans med flera switchaggregat som skapar lämpliga drivspänningar, samt elektronik, transformatorer och kontaktdon för Ethernet-anslutningen. Alla radiokretsar kommer från Atheros och RAM-minnena från Nanya. Radiokretsarna ligger an mot en hejdundrande kylfläns, som vänder nedåt och inte syns på bilden.

Ovanpå moderkortet sitter antennkortet, ett helt tredimensionellt kretskortsbygge som i mitten har ett kluster av PIN-dioder som kan koppla om 5 GHz-signalen mellan de olika antennerna, med hjälp av likspänningar som kommer upp på en flatkabel från moderkortet. Runt clustret står och ligger 19 (mer eller mindre) riktantenner för 2,4 och 5 GHz.

2,4 GHz-signalen berörs inte alls av antennomkopplarna i mitten utan kommer på tre separata koaxkablar, som går till varsin vertikal antenn, som dock kan kopplas om mellan horisontell och vertikal polarisering (takmonterad enhet avses). För 2,4 GHz-bandet skulle det bara kunna ge tre olika strålriktningar, men det finns många parasitiska element och reflektorer här och var på kretskorten som kan kopplas in genom att förspänna seriekopplade PIN-dioder, som kan förändra lobformen.

Låt oss börja med att beskåda omkopplarclustret i mitten.

Alla komponenter är antingen induktanser (L+nummer) eller dioder (D+nummer). Högfrekvenssignalerna kommer upp på tre koaxar (svart, grå, vit) från moderkortet genom hål i antennkortet och går till omkopplarclustret. Se särskilt den grå koaxen och notera hur den kan kopplas till tre av de utgående koaxarna via diod-kedjor (D1, D5, D6). Styrspänningarna kommer från den breda anslutningen till höger och matar dioderna via induktanser. Alla induktanser är till för att högfrekvensen ska hålla sig på plats och inte smita över från antenndel till antenndel via likströmskretsen, och inte heller smita ned tillbaka till moderkortet.

Strålformningen går alltså till så att man kopplar in lämpliga antenner, eller lösa del-antenner, förlänger eller förkortar vissa antennelement och parallellkopplar flera antenner, för att få olika strålform.

Här ser du ett horisontellt, drivet 2,4 GHz-element. HF-signalen kommer ned på en koax uppifrån i bild och kan kopplas ut på antennelementet genom PIN-dioden D27 om man lägger på lämplig likspänning genom induktansen L108. Det vertikala elementet visas längre ned i artikeltexten. Det kopplas in eller ur på samma sätt.

Löder man sönder antennbygget får man loss ett par viktiga bitar.

Så här ser toppreflektorn ut som ligger över de andra antennerna. Diametern är 55 mm. Den är inte ansluten någonstans högfrekvensmässigt, men längden kan kopplas om med pin-dioder som styrs med likspänning. Det dioden gör är att när den leder blir reflektorelementet helt enkelt 30 mm istället för 18. Det anpassas alltså för 5 respektive 2,4 GHz. Men att det skulle sitta en accelerometer på toppreflektorn för att känna accesspunktens läge, så som Ruckus påstår i sina reklamfilmer, ger jag inte mycket för. Den kan ju sitta någonstans på moderkortet istället, men egentligen skulle det inte behövas eftersom accesspunkten ändå ständigt testar vilken riktning och polarisation som är bäst.

Här är ett vertikalt element som är parasitiskt, dvs det är inte inkopplat någonstans. Lödpunkterna är inte kopplingar utan bara fästpunkter när elementet löds fast på antennkortet. Höjden är 24 mm och det finns sex stycken sådana. Det har någon fördold strålformande funktion vid 5 GHz och man kan anta att det handlar om att förhindra att de stående yagisarna ska koppla till varandra för mycket och på så sätt förstöra lobformen.

Det här vertikala elementet är den mest komplicerade antennkomponenten i hela apparaten och det finns sex liknande. Kretskortsbiten står vertikalt inlödd rätt upp ur antennkortet. Den syns till del i bilden med det horisontella, drivna 2,4 GHz-elementet ovan. De små fyrkantiga lödpaddarna används bara när konstruktionen ska lödas ihop, är inte anslutna någonstans och har ingen funktion. Det mest slående är yagiantennen för 5 GHz och dess parasitiska reflektorer och direktorer. Antennen kopplas in eller ur av omkopplarclustret som beskrivits tidigare. De horisontella 5 GHz-yagisarna på antennkortet är likadant konstruerade. De ger 7 dB antennvinst och 15 dB backlobsdämpning. Återstår så det vertikala 2,4 GHz-elementet, vars jordade ände (motvikt) är fast inlödd till koaxens skärm. Det drivna elementet kan kopplas in med en PIN-diod (inkopplingsdiod). Just där i gröten vid L1-D1 sitter även det horisontella elementet inlött, som visas i den tidigare bilden. Du ser att koaxkabeln har en kontakt i änden, som trycks fast på moderkortets sändarutgång.

All aktiv elektronik sitter på moderkortet. Den väldiga mängden switchaggregat kommer sig av att accesspunkten både kan strömförsörjas från vanlig väggvårta och via Power over Ethernet. Det intressanta är processorer och högfrekvenskretsar. Med kylflänsen avtagen ser man all signalbehandling. Datordelen domineras av Atheros nätverksprocessor AR7161 som är en microcontroller av typen MIPS, avsedd för trådlösa routrar såväl som vanliga gigabitroutrar. Den kan hantera båda banden, 2,4 och 5 GHz med 802.11a/b/g/n samtidigt, har anslutningar för Ethernet, USB, I2S och SLIC, som möjliggör både ljud, skrivarapplikationer och VoIP. Den har ett PCI-interface som vänder mot radiokretsarna.

För högfrekvenstillämpningen har Ruckus använt Atheros chipset AR9160 + AR9106. Kretsarna hanterar antingen 2,4 eller 5 GHz och för att kunna sända och ta emot på båda banden samtidigt har man två uppsättningar HF-kretsar och tre efterföljande slutförstärkare för vardera bandet (för man har tre MIMO-antenner). AR9160 är basbandsprocessor och klarar 300 Mbps i 3x3 MIMO med tre antenner. AR9106 är radiokretsen med tre sändare-mottagare, inklusive alla oscillatorer och mellanfrekvensfilter, med kanalbredder mellan 5 och 40 MHz.

Sida 5 / 7

Innehållsförteckning