Обновление iMac: 802.11ac + Bluetooth 4.0

Всем привет!
Как было анонсировано в первичной статье по обновлению старого доброго iMac mid-2011 27’’, неприоритетная задача по апгрейду беспроводной связи плавно перетекла в реализованное на 100% решение, которое работает и при этом не выглядит как нагромождение проводов под капотом iMac.

Итак, в комплектации 2011 года iMac поставляется с двумя раздельным модулями беспроводной связи:
— Wi-Fi-модуль Airport Extreme (чипсет Atheros 9380), с поддержкой протоколов 802.11 a/b/g/n и скорости передачи данных до 300 Мбит/с;
— модуль Bluetooth 2.1 (чипсет BCM92046MD).

С 2011 года прогресс не стоит на месте, и сейчас доступны 802.11ac с запредельной скоростью передачи данных до 1200 Мбит/сек и Bluetooth 4.0…4.2. В мире Apple это явилось в том числе в виде технологии Handoff/Continuity, которая, несомненно, упрощает жизнь пользователям яблочной продукции.
Увы, но моему iMac это было бы недоступно, если бы не…

Теория переходников

В 2012 году Apple радикально сменила форм-фактор карт беспроводной связи для iMac, объединив Wi-Fi и Bluetooth в один модуль.
И если конкретно в моём iMac mid-2011 модуль Airport вставлялся в разъём mini PCI-Express, то в 2012 году появился кастомный 18-пиновый разъём, сильно уменьшенный в размерах:

Сравните даташиты разъёмов:

Технологичный народ быстренько сопоставил набор линий старого и нового поколения карточек, и миру явились такие изящные образцы:

Выглядит специфично, но всё же это были робкие попытки скрестить старые технологии с современными, и со временем появились переходники вполне человеческого облика:

Гипотетически, если новый Airport вставить в слот, сам переходник с картой — в штатный слот iMac и вуаля! — всё должно работать!

Нюансы переходника

Но не всё так просто: перелопатив в процессе исследования темы груду материалов с профильных сайтов, я вывел для себя следующие тезисы:

  1. Если карточку нового поколения воткнуть напрямую в переходник, то, скорее всего, Wi-Fi работать будет. Даже может заработать и Bluetooth, но это неточно.
  2. Для гарантированной работы Bluetooth к адаптеру Airport в обязательном порядке необходимо подвести линию данных USB D- и D+ (на схеме это контакты P16 и P17).
  3. Bluetooth будет работать, пока к P18 будет поступать напряжение 3,3 Вольта. В упрощенных схемах напряжение с линии mini PCI Express подаётся на контакт P18 параллельно контакту P1 (питание модуля Wi-Fi). Но если отключить Wi-Fi в операционной системе (например, iMac подключён к локальной сети витой парой), то питание подаваться не будет, а следовательно, Bluetooth также будет выключен. Поэтому на разъём P18 необходимо подать отдельной линией напряжение 3,3 Вольта.
  4. На комбо-модуле Airport Extreme на чипсете Broadcom BCM94360CD (который я и выбрал в качестве апгрейда) выведено 4 разъёма для подключения внешних антенн, а на моём iMac доступно только 3.

С учётом вышесказанного, становится актуальным вопрос: откуда подать две линии данных, питание и антенный кабель?

Оказывается, в iMac есть такой набор: в штатном модуле Bluetooth!

Снизу вверх: 3,3 Вольта, D-, D+. В углу карточки также есть разъём для подключения антенны Bluetooth.

Вырисовывается следующая схема: если с кабеля, подходящего к штатной карте Bluetooth , перенаправить питание и данные USB, дотянуть кабель антенны до карточки Airport, то система будет работать как нужно!

Хочу ещё раз напомнить, я категорически не люблю некрасивые решения с грудой кабелей, неаккуратной пайкой и проч., как это встречается во многих репортах по апгрейду беспроводной связи iMac.
С другой стороны, тратить $149.99 (со скидкой!) за готовый комплект, не требующий распайки, по мне выглядит исключительно нелогичным.

Поэтому я тщательно проанализировал выполненные решения и сгенерировал своё.

Комплектующие

Для начала был закуплены переходник с разведёнными на плате контактами подключения D-/D+, 3,3 Вольта и удлинитель для антенны Bluetooth длиной 50 см (взял с запасом, и это пригодилось впоследствии).

Донором заводского разъёма SM06B-SHLS-TF данных USB и питания 3,3 В стал сам собственно модуль Bluetooth BCM92046MD, докупленный отдельно:

Разумеется, изводить работающую плату неблагодарное дело, но Apple в своём обыкновении применяет очень редкие разъёмы SM06B-SHLS-TF: приходится выкручиваться

Наконец, сам оригинальный комбо-модуль Airport Extreme BCM94360CD был заказан с российского сайта weepro.ru: удалось обойтись без китайщины с бесконечно долгой доставкой и отбитыми SMB-элементами.

Доработка переходника

При детальном рассмотрении карточки-переходника выяснилось, что линии P18 и P1 соединены между собой дорожкой печатной платы, а это значит, что для организации раздельного питания 3,3 Вольт её требуется перерезать:

К разъёму SM06B-SHLS-TF были подпаяны проводки (кстати, с оригинального кабеля зарядки iPhone) с соблюдением цветовой дифференциации.

Обращает на себя внимание то, что красный провод питания был чуть толще проводов данных USB, белого и зелёного (респект, Apple!).

Чтобы не уродовать внешний вид переходника, все работы по организации разводки проводов и их пайки решил проводить с обратной стороны платы.

И если с проводами данных USB никаких сложностей не было — достаточно подпаять к разъёму белый и зеленый провода и дотянуть их до пятаков на платке, то с питанием 3,3 Вольта пришлось заморочиться: нужный пятачок находится на лицевой стороне, и мне совсем не хотелось припаивать провод сверху и заводить его на обратную сторону по краю карточки.

Решение есть: рядом с пятаком проделано отверстие (аккуратно, чтобы не задеть дорожки), красный провод пропущен с обратной стороны и аккуратной точкой припаян.

Сам разъём был намертво приклеен суперклеем к переходнику.

На мой взгляд, получилось вполне аккуратно и соответствует по концепции (не по реализации) инженерному гению потрохов iMac:

Кабель питания и данных USB

Согласно сформулированной концепции, штатный кабель питания и данных, подходящий к штатному модулю Bluetooth, был развёрнут на 180° и подведён к карте Airport.

В процессе разворота выяснилось, что под блоком питания изоляция кабеля снята и фольгой-скотчем приклеена к корпусу iMac (полагаю, для организации земли), но это не проблема — кабель был продет через штатное отверстие в перегородке блока питания и был так же прикреплён к корпусу фольгированным скотчем.

Проделав в перегородке-опоре карты Aiport паз, пропустил кабель непосредственно к месту установки Airport Extreme и подключён к приклеенному разъёму SM06B-SHLS-TF на переходнике:

Антенна Bluetooth

С антенным кабелем Bluetooth была задумка нарастить при помощи удлинителя, без перепайки. Но благодаря хрупкости пайки китайских товарищей и моей криворукости паять всё-таки пришлось:

Кабель аналогично продёрнут под блоком питания и выведен в полость под жёстким диском разъёмом вертикально вниз.

Штатную карточку BCM92046MD оставил на месте как немое напоминание технологий прошлого поколения

Антенны Wi-Fi

Ввиду того, что направление разъёмов антенн штатного и нового адаптеров Airport различается (на Atheros они «смотрят» вперед, а на BCM94360CD — назад), пришлось пересобрать всю конструкцию антенных проводов Wi-Fi с правильным разворотом разъёмов на 180°:

Стандартный жёсткий диск довольно сильно мешает правильной компоновке проводов, поэтому я внёс изменения в штатную конструкцию: была применена электрическая клемма на 4 провода с выпотрошенными внутренностями (металлическими контактами).

Функции этой клеммы следующие:
— направляющая: 4 кабеля (3 Wi-Fi + 1 Bluetooth) продеты каждый по своим каналам и можно довольно точно подвести каждый кабель к разъёму на карте Airport;
— поворотная: чтобы избежать возни проводов, сразу после клеммы провода заведены под жёсткий диск и уже фольгированным скотчем прикреплены к алюминиевому корпусу iMac. Таким образом, колодка разгружает хрупкие разъёмы Airport, и перегиб проводов начинается на расстоянии 1 см:

После инспекции подключения собираем iMac и включаем. Так получилось, что загрузилась Windows 10 с Bootcamp, но! — драйвера ставить не потребовалось и система распознала изменения Wi-Fi и Bluetooth!

Перегружаемся в High Sierra и любуемся результатом в System profiler:

Статус Bluetooth — работает:

Handoff активирован:

Обращаем внимание на скорость подключения к Wi-Fi:

Делаем контрольное отключение Wi-Fi и наблюдаем статус Bluetooth — работает (это то, ради чего была затеяна сложная схема с разворотом кабеля):

Обращаю внимание, что все изменения конструкции обратимы, и в любой момент я могу вернуть в штатное состояние. Я бы написал, что пайки удалось избежать в процессе сборки, но спасибо криворукости.

Библиография

https://applelife.ru/threads/zapuskaem-kombo-moduli-wi-fi-bluetooth-ot-apple-na-obychnom-kompjutere.39681
https://forums.macrumors.com/threads/imac-mid-2011-bluetooth-4-0-internal-upgrade.1780242/

Поделиться
Отправить
Запинить
5 сентября   iMac
Популярное