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KCT Inside | 集成与外置FEM芯片的无线性能对比实测

发布时间:2021-04-16 23:04:36点击次数:

有两款WiFi6无线路由器,采用相同的CPU和无线芯片,但一款内置“功放”,另一款外置“功放”。本篇主要测试一下内置FEM与外置FEM有什么样的区别。这两款无线路由器分别是创维的SK-WR9540X和SK-WR6640X,闲鱼二手价格150元不到。结尾的X代表支持802.11ax,也就是WiFI6了,如果不带X的就是AC1200的WIFI5版本。

一样的机身外壳:

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先拆机看硬件芯片吧。

 

 一 、拆机

外壳拆开:

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拆开WR6640X的屏蔽罩,底下没有芯片:

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因为看不见网口,所以我定义上图的为主板背面。

WR9540X的主板背面上有一颗闪存芯片,型号是W25N01GVZEIG,容量128MB。

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都摘下天线插头,把主板翻过来看主板正面:

6191f62eea6dd.jpg

两台机器的主板底部均有散热铝板。

继续拆开两片主板的屏蔽罩:

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创维这两款无线路由器的CPU和无线芯片均是一样的,在此统一说明型号:CPU型号是中兴的ZX279128R。它属于PON ROUTER一体的SOC,在此用作无线路由器的CPU,属于A9架构,双核1GHz,集成了4个PHY以太网,拥有2条PCIe接口,可以连接无线芯片用。发热量不算低,跟相同架构的海思SD5117P对比,它的发热量算大的,可能制程不一样。

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无线芯片如下图,MT7975DN和MT7905DAN组成了”MT7915DAN“。所有MTK的AX1800无线规格,均采用这套无线芯片。

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WR9540X没有采用外置FEM芯片,使用了MT7975DN内置的PA和LNA。

这台WR6640X有采用外置的FEM芯片,2.4G FEM芯片型号是:KCT8247HE,国内康希通信的产品。

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KCT8247HE的参数如下:

Integrated high performance 2.4GHz PA, LNA with bypass, and T/R switch

Transmit gain: 30dB at 5V

Receive gain: 15.5dB at 5V

Noise Figure: 1.5dB at 5V

Output power:

+20dBm @ DEVM=-43dB, HE40/MCS11, 5V

+21dBm @ DEVM=-40dB, HE40/MCS11, 5V

+22.5dBm @ DEVM=-35dB, VHT40/MCS9, 5V

+23.5dBm @ DEVM=-30dB, HT20/MCS7, 5V

ESD protection circuitry on all PINs

Fully-matched input and output

Integrated Power Detector

Minimal External Components Required

Small package: MIS 16-pin, 3×3×0.55mm (MSL3, 260 oC per JEDEC J-STD-020)

RoHS and REACH Compliant

在WiFi5模式下,放大功率+22.5dBm =178mW;

在WiFi6模式下,放大功率+20dBm=100mW。

 

5G FEM芯片型号是KCT8575HE,也是康希通信的产品。

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KCT8575HE的参数如下:

Integrated 802.11ax 5GHz PA, LNA with bypass and T/R switch

Fully-matched input and output

Integrated power detector

Transmit gain: 32dB at 5V

Receive gain: 16.5dB at 5V

Noise Figure: 1.7dB at 5V

Output power:

+20dBm @-43dB DEVM, HE160//MCS11, 5V

+21.5dBm @-40dB DEVM, HE160//MCS11, 5V

+23.0dBm @-35dB DEVM, VHT80/MCS9, 5V

+24.0dBm @-30dB DEVM, HT20/MCS7, 5V

Integrated 2.4GHz Notch Filter

ESD protection circuitry on all PINs

Minimal external components required

Small package: MIS16-pin, 3mm x 3mm x0.55mm (MSL1, 260 oC per JEDEC J-STD-020)

ROHS and REACH Compliant

在WiFi5模式下,放大功率+23dBm =200mW;

在WiFi6模式下,放大轼率+20dBm=100mW。

在-43dB DEVM下的放大功率,+20dBm算比较高了,比如SKY85755-11和QPF4588,也只是+18dBm。

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两款无线路由器的内存芯片均是:SCB13H2G160(为看内存芯片的全貌,我把金属挡片剪断了。)

”紫光SCB13H2G160EF-09N FBGA96 128*16 2G 国产 DDR3 内存芯片 IC“。内存容量256MB。

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闪存型号均是:W25N01GVZEIG,容量128MB。

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两款的硬件配置信息对照如下:

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WR6640X与WR9540X的差别,就是上图中的红色内容了,也就是独立功放与无线芯片内置功放的区别。其它均是一样的!

接下来就是进行无线性能的对比测试,看这两者哪款强一些。

 以下所有测试,2.4G信道3 40MHZ频宽,5G信道44 80MHz。

 

二 、无线信号强度对比测试

两台无线路由器放在下图中的“WIFI”位置,用装有无线网卡AX200的电脑分别放在A、B、C、D四个位置进行测速(D点位置是在一楼,ABC和WIFI位置在二楼,没有水泥墙)。每个位置记录信号强度时间为3分钟。为了避免信号互相干扰造成误差,测完一台再测另一台,均放在相同的位置,天线垂直向上。

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结果如下:(在左侧栏目里,绿色区域信号强,红色区域信号弱)

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在隔了一墙的A点位置时,2.4G信号强度两者很接近,5G信号强度就是WR6640X强一点;

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在隔了两墙的B点位置,两者的2.4G信号强度依然很接近,5G信号强度是WR6640X强一点;

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在直线距离11米远的C点位置时,2.4G还是相近,5G还是WR6640X强一点;

最后在楼下的D点位置里,5G信号强度相距大了,WR6640X明显强一些,而2.4G信号是WR9540X强了那么一点点。

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从以上结果来看,2.4G信号强度相差不明显,5G信号强度四个不同位置均是WR6640X强点。

 

 三、不同距离下的无线速度测速对比

自建speedtst测速服务器连接待测无线路由器的WAN口,用不同的无线终端连接无线进行测速,各设备的摆放位置如前面测试信号项目的那样。各设备连接示意图如下:

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每个设备每个位置连续测速六次,最后取平均值做对比。

2.4G只在两个较远位置C和D两个位置进行测速,在不同时间下测速2.4G,结果会相差很大,特别是在晚上的时候,所以以下2.4G都是在早上11点前做测试。

 1、使用Intel AX200无线网卡进行测速对比

AX200是市场上占用率最高的WiFi6无线网卡,没办法,现时能买到的只能是它了。

所有测试结果如下表格:(Mbps)

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5G速度平均值对比结果如下:

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 在四个位置里,WR6640X的5G速度都比WR9540X快。

2.4G平均值结果如下:

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2.4G传输速度两者相差不明显。

 2、使用小米10手机进行测速对比

小米10测速的所有结果如下表格:(Mbps)

6191f96f10b90.jpg

5G测速平均值结比结果如下图表:

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小米10在四个位置的5G测速,都是WR6640X快一些。

2.4G平均值如下:

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2.4G速度差不多。

 3、使用苹果SE2手机进行测速对比

所有结果如下表格:(Mbps)

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5G平均值对比:

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在近距离的A点和B点位置,WR6640X的速度明显快些,在C点和D点位置两者差不多。

2.4G平均值如下:

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4、使用华为mate20手机进行测速对比

华为mate20只支持WiFi5,但也想看看在wifi5下的测速对比会怎样。

所有结果如下表格:(Mbps)

6191faede4550.jpg

5G测速平均值结果如下:

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在距离的两个位置A和B点,WDR6640X的5G速度要快一些,在远距离的C和D点两者速度很接近。

2.4G平均值对比:

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在中远距离的两个位置,2.4G是WR6640X快一些。


四、总结

从以上四款不同的无线终端的测试结果来看,两者的2.4G无线性能基本是相近的,而5G性能明显是WR6640X优势些。

 

综上所述,康希通信WIFI6射频前端FEM,在路由器5G性能下表现卓越。


 

—  END —



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