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    深圳市佳時通科技有限公司
    2021-01-25 10:12:24

    物聯網無線通信測試之“藍牙模塊選擇及EMI一致性測試”

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    一切皆因連接而起,物聯網IoT正在加速進入到我們的日常生活與各行各業之中,人與物、物與物之間的連接互動越來越智能便捷,無線通信成為物聯網連接中的無形橋梁,藍牙、WiFi、ZigBee等主流通信技術在物聯網應用中各有千秋,成為物聯網落地的強力支撐。

    泰克“物聯網無線通信測試專題”,將由泰克專家分享藍牙、WiFi、ZigBee設計中的模塊選擇、EMI測試等關鍵設計與測試經驗,幫助眾多設計公司和工程師搞定設計難題。

    選擇藍牙模塊:三個考慮因素

    在為物聯網(IoT)設備或某些其他項目選擇藍牙或其他RF模塊時,您可能發現市場上可行的方案比你想象得要多得多。在正常情況下,模塊制造商或供應商會根據傳輸速率、傳輸距離、頻段、認證、包裝尺寸等對提供的數千個模塊分類。

    全方位考慮固然很重要,但某些因素要更加關鍵。通過把最主要的重點放在傳輸速率、傳輸距離(或覆蓋范圍)和功耗上,您可以有效地縮小選擇范圍。對這些因素做出平衡取舍之后,在此基礎上選擇一個模塊,可以幫助您制訂直接影響最終用戶體驗的決策。我們將快速考察這些參數,及其怎樣影響您的器件性能。

    1)傳輸速率

    傳輸速率或數據速率通常是設計人員和開發人員考慮的第一件事,因為它會迫使設計人員和開發人員考慮器件之間需要傳送的信息類型。例如,把高質量音樂傳送到耳機所需的數據速率,與基本心跳監護儀所需的數據速率就有著很大的差別。

    在理論上,低能耗藍牙的傳輸速率不支持自己的最大帶寬(1 MHz),因為低能耗藍牙的重點是簡單的信息傳輸。如果以高速率傳輸數據,那么低能耗藍牙會消耗更大的功率,這和最初設計概念是矛盾的。如果需要高速傳輸,那么應考慮速率更高的EDR藍牙或Wi-Fi。任何速率提高幾乎都不可避免地會消耗更多的功率。

    2)功率類別和傳輸距離覆蓋范圍

    在制造商和分銷商網站上,藍牙模塊是按類別劃分的,這里的類別是指功率類別。功率類別越高,傳輸所能到達的地方越遠。與任何其他無線技術一樣,藍牙網絡的距離有限。傳輸距離隨不同版本變化。在同一版本中,支持的傳輸距離仍會隨著不同的功率類別變化。

    實際信號傳輸距離隨著具體環境條件變化,如傳輸條件、材料、制造偏差、天線和電池。除藍牙標準中規定的要求外,設備還需要滿足本地政府頻譜法規機構規定的功率要求。如需與這些要求有關的更多信息,請查看我們前面的博文。

    3)功耗

    功耗主要與傳輸速率和距離有關。由于藍牙設備一般是通過電池供電的,因此設備的工作電流/電壓是一個重要考慮因素,因為它直接決定著充電時間和電池續航周期。

    通過把模塊進一步劃分成不同版本,藍牙SIG簡化了這一前期決策。藍牙技術版本分為經典版本和低能耗(LE)版本。經濟藍牙版本1、2和3是為數據傳輸速率優化的。在經典版本中,它分成基本速率(BR)、增強數據速率(EDR)和高速。低能耗藍牙則把更多的重點放在簡單的信息傳輸上,同時盡可能延長電子器件的續航時間。

    除了這些分類之外,制造商會列出發送和接收電流和/或功率,主要用于模塊選擇中。如果您能夠測試預計的最終設備用途,那么您可以更簡便地評估模塊,在具體應用中平衡各種因素。我們的功耗博文中進一步介紹了這類測試。

    找到適當的藍牙模塊首先要平衡傳輸速率、傳輸距離和功耗。一旦縮小了選擇范圍,那么可以根據成本、空間和兼容能力進一步縮小范圍。最后,預計您可以使用測試設備對模塊做一些評測。下載怎樣選擇藍牙模塊應用指南,更詳細地了解這一測試。

    確保藍牙設計通過EMI一致性測試

    在支持藍牙的任何新型設備上市前,不管是完善的通信設備還是簡單的USB加密狗,它都必須滿足FCC制訂的嚴格的EMI輻射要求。

    過去,設計人員一般要等到設計周期結束,才能把產品送到測試機構,進行正式的一致性測試。遺憾的是,更多的情況下,很多藍牙設計都不會一遍就過。幾次跑到測試機構的成本會非常高,視不同的根本原因,很容易會導致工期延誤,不能按期完工。

    一種好得多的方法是提前執行預一致性檢查,從而可以識別和校正任何EMI問題。憑直覺,許多設計人員認為他們沒有設備或專業知識,來足以完成預一致性測試。

    而現在,通過基于PC的現代頻譜分析軟件及泰克經濟的基于USB的頻譜分析儀,如RSA306或RSA 500/600系列,執行這些檢查變得輕松快捷。下面的視頻“藍牙器件基本EMI預一致性測試”說明了在實驗室中怎樣使用泰克RSA607A實時頻譜分析儀,來執行帶內輻射和雜散信號測試。

    預一致性測試具有重要意義,可以保證您在測試機構通過EMI/EMC一致性測試。通過使用適當的設備,還可以簡便地執行藍牙無線測試。觀看這個視頻,了解怎樣測試藍牙器件正確啟動和傳送信息。確保下載我們的RF信號電子指引,迅速識別您正在查找的信號。


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