Rose debug info
---------------

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/

Подписаться на блог
Поделиться
Отправить
Запинить
 7372   2018   iMac
4 комментария
Miron Kizesov 2020

Спасибо за пост, понятное объяснение!
Я правильно понимаю, что с такой штукой мне не придется самом приклеивать коннектор и выводить к нему эти 3 провода?
https://www.ebay.com/itm/Mini-PCI-E-52pin-Adapter-For-BCM94360CD-BCM94331CD/261598561965?epid=1631968703&hash=item3ce87d46ad:g:sXcAAOSwi8VZTLqm

Miron Kizesov 2020

А, вижу что там всего два выведены, нужно ещё питание

Антон Кукуев 2020

Здравствуйте, хотел спросить — при таком апгрейде Apple Pay на маке в браузере работает? Ну или как минимум в системных настройках вкладка Apple Pay появляется?

Михаил Скупов 11 мес

Сделал себе такой апгрейд по рекомендациям автора. Все работает уже пару лет. Вот только сейчас стало вышибать периодически, решается сбросом настроек. Думаю, программные проблемы, связанные с последним обновлением High Sierra.