Wi-Fi 8 路由器产品的ESDEOS防护方案

Wi-Fi 8 (IEEE 802.11bn)规范目前仍处于草案阶段，预计将于 2028 年正式定版。但从目前已释出的相关规格来看，Wi-Fi 8 与 Wi-Fi 7 在传输速度、频段与频宽都近乎相同，其传输速度可达 46Gbps，支援 2.4GHz、5GHz 及 6GHz 频段，并具备最高 320MHz 频道频宽、4096-QAM 调变、16 个 Spatial Streams、MU-MIMO 以及多重 OFDMA 等技术。不过 Wi-Fi 8 已从过往追求更高的传输速度转移至更着重于提升连线的稳定性与可靠性，因此更适合应用于 AR/VR、工业 IoT 及 AI 等相关领域。 对于 AP/Router 产品而言，研发工程师在设计时除了需要兼顾无线与有线讯号品质外，ESD/EOS 防护也是不可忽略的重要环节。     

目前部分网通品牌大厂的 ESD 测试规格已提升至接触放电(Contact Discharge)8kV 及空气放电(Air Discharge)15kV。由于部分 AP 产品有机会部署于户外环境，因此除了既有的 ESD 测试外，也需针对乙太网路进行 Surge 测试。Surge 测试主要分为线对地(Common Mode Surge)及线对线(Differential Mode Surge)两种模式。一般常见的 Surge 测试波形为 8/20us，因为其浪涌能量远高于 ESD，因此在乙太网路配置适当的保护元件格外重要。     

随着 Wi-Fi 8传输速度提升至 46Gbps，AP/Router 的乙太网路端口也逐渐朝向 2.5Gbps/5Gbps 及 10Gbps 的高速传输规格发展。因此，在选择 ESD/EOS 保护元件时，除了考量保护能力外，也必须评估保护元件本身的寄生电容效应是否会影响 10Gbps 网路讯号的完整性与传输品质。以下将针对 AP/Router 产品的 ESD/EOS 防护对策进行介绍。    

针对 2.5Gbps/5Gbps/10Gbps 乙太网口线对地的 ESD/EOS 防护设计，建议使用AZ1223-04F。此为DFN2510P10E 封装的 4 通道 ESD/EOS 防护元件，只需摆放两颗就能完整保护乙太网口的 8 条讯号线。其 I/O 对地的寄生电容值仅有 0.2pF (Typ.)，单体 ESD 耐受能力可达到 Contact ±12kV/Air ±15kV，并且具有 IEC61000-4-5 Lightning (8/20us) 8A 的 Ipp 耐受能力。而针对系统 ESD 保护效果影响最大的参数 ESD clamping voltage (箝制电压)，AZ1223-04F 在 ESD 8kV 时箝制电压仅有 8.5V，可以有效避免 PHY 受到 ESD/EOS 的破坏。     

线对线的 EOS 防护元件则建议使用 AZ5B0S-01F，其封装为 DFN0603P2Y，元件的寄生电容值仅有 0.18pF (Typ.)，具有 IEC61000-4-5 Lightning (8/20us) 7A 的 Ipp 耐受能力。在 Ipp (8/20us)为 7A 时，TVS 的 Surge 箝制电压为 4V，系统 EOS 的防护效能极为出色。

图一、LAN port线对线及线对地TVS摆放建议线路

上述是乙太网口 ESD/EOS 的保护方案，另外产品在进行 ESD 测试时，也常遇到以下情形。 

 1.      在测试 ESD 空气放电时，LAN PHY 的 LED 控制讯号线或 GPIO 讯号有机会受到 ESD 影响，而导致讯号异常，建议也可在此摆放 ESD元件，避免此状况发生。 

 2.      对 USB 或 RJ45 端口 GND 进行 ESD 测试时，因 GND 的扰动，造成 LAN PHY 当机，此时可以摆放 TVS 于 LAN PHY 电源端加强 ESD的防护。  

晶焱科技针对 Wi-Fi 8 AP/Router 产品的 ESD/EOS 防护方案，可参考表一，妥善完成系统设计不但可以通过 ESD/EOS 测试要求，亦可以避免销售至消费者端后发生客退返修的问题，提升品牌市场价值。   

表一、Wi-Fi8路由器完整ESD/EOS防护方案