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技術(shù)專題
藍(lán)牙電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
以下是一些藍(lán)牙電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和一般經(jīng)驗(yàn)法則：
使用認(rèn)證的模塊
1.如果要將Bluetooth集成到產(chǎn)品中并且資源有限，請(qǐng)考慮使用經(jīng)過預(yù)先認(rèn)證的，完全包含的模塊，以幫助加快電路設(shè)計(jì)速度和上市時(shí)間。最終可能會(huì)增加一點(diǎn)成本，但通?？梢员苊馓炀€放置/設(shè)計(jì)和EMI敏感性引起的一些麻煩。
當(dāng)今市場(chǎng)上有幾種價(jià)格合理的經(jīng)過認(rèn)證的模塊，其中大多數(shù)都集成了小型ARM處理器，例如Microchip的RN4020或RN4870或Silicon Labs的BT121或BGM113。將處理器安裝在板上可以使其具有更大的靈活性和功能，例如，除了其藍(lán)牙堆棧外，還可以通過GPIO，SPI，I2C，PWM等控制簡(jiǎn)單的外圍設(shè)備。
檢查你的藍(lán)牙設(shè)備選擇
2.確保你為該應(yīng)用程序選擇了合適的藍(lán)牙設(shè)備，并且天線的尺寸和調(diào)整也適當(dāng)。
如果你要使用一個(gè)簡(jiǎn)單的信標(biāo)應(yīng)用程序，而該應(yīng)用程序只需要在短時(shí)間突發(fā)/間隔內(nèi)發(fā)布位置或數(shù)據(jù)，則可以使用具有較低功能和外圍設(shè)備的低功耗（藍(lán)牙低功耗或BLE）經(jīng)濟(jì)高效的解決方案以節(jié)省機(jī)載房地產(chǎn)和最終成本。
如果你正在尋找更高吞吐量，音頻流或數(shù)據(jù)交換藍(lán)牙應(yīng)用程序的更多產(chǎn)品，那么你可能需要具有更高發(fā)射功率，更高接收靈敏度和更快數(shù)據(jù)速率的產(chǎn)品（盡管會(huì)降低數(shù)據(jù)傳輸速度）速率通常有助于較大程度地減少丟包）。
如果你正在尋找一種多合一芯片，請(qǐng)考慮使用包含功能強(qiáng)大或輔助處理器的芯片組，這些處理器包括可用的UART，SPI，I2C，PWM，ADC，DAC和GPIO引腳。
如果你要處理的內(nèi)容嚴(yán)重依賴RSSI讀數(shù)，請(qǐng)確保其RSSI監(jiān)視器具有足夠的dB分辨率。
分離或去除銅信號(hào)和高能成分
3.在藍(lán)牙芯片組或模塊中進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，請(qǐng)使天線區(qū)域完全遠(yuǎn)離附近的銅信號(hào)或承載大量能量的組件（尤其是經(jīng)過升壓或降壓轉(zhuǎn)換器切換的電源路徑）。
這還包括使區(qū)域（和板層）沒有平面和多邊形傾倒。大多數(shù)藍(lán)牙芯片組制造商將提供在PCB設(shè)計(jì)期間應(yīng)嚴(yán)格遵循的布局指南。如果要手動(dòng)布置天線區(qū)域，請(qǐng)適當(dāng)使用接地平面，以在輸入端保持良好的帶寬，并確保為調(diào)諧元件留出足夠的空間（印刷和陶瓷天線需要接地平面）。
使用接地線跡過孔來(lái)防止PCB邊緣不必要的輻射，因?yàn)樗赡軙?huì)穿透附近的Bluetooth信號(hào)。如果可以，請(qǐng)嘗試針對(duì)藍(lán)牙設(shè)備及其天線所在位置優(yōu)化板的形狀，將其保持在邊緣并遠(yuǎn)離附近的組件和信號(hào)。如果使用音頻等基于模擬的信號(hào)，請(qǐng)確保模擬和數(shù)字接地層分開。
屏蔽電子器件（當(dāng)然不是天線）始終是一個(gè)好主意，以防止交叉耦合并使噪聲最小化。
電源注意事項(xiàng)
4.確保為Bluetooth模塊或芯片供電的導(dǎo)軌干凈，并在需要時(shí)使用旁路（1.0 uF）和去耦電容器（0.1uF和10nF）。還可以在電源軌上使用鐵氧體磁珠進(jìn)入電路板的藍(lán)牙區(qū)域，以抑制高頻噪聲。
工具與分析
5.如果要設(shè)計(jì)天線區(qū)域，請(qǐng)確保你具有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備（例如網(wǎng)絡(luò)分析儀）來(lái)分析和調(diào)整匹配的網(wǎng)絡(luò)，或者考慮將電路設(shè)計(jì)發(fā)送給第三方RF測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。
考慮現(xiàn)實(shí)障礙
6.在藍(lán)牙連接過程中，會(huì)導(dǎo)致阻塞或失諧的因素有很多種，包括附近的人，金屬化物體，智能手機(jī)/平板電腦，計(jì)算機(jī)，操作設(shè)備在同一ISM頻段上，例如微波爐或WLAN技術(shù)，電源，無(wú)線RF視頻，辦公照明和家用電話。
即使在近距離（1-2米）配對(duì)時(shí)，它也極易受到信號(hào)丟失的影響。如果此類情況影響信號(hào)質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)更高，請(qǐng)選擇功率更高的設(shè)備，并以較慢的速度運(yùn)行以較大程度地減少數(shù)據(jù)包丟失。或者，如果電子設(shè)備位于外殼內(nèi)部，請(qǐng)確保金屬化材料最小化，并且遠(yuǎn)離BLE模塊。藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度和距離之間的關(guān)系不是線性關(guān)系。實(shí)際上，它是非常非線性的，并且根據(jù)周圍環(huán)境有些不可預(yù)測(cè)，但是確實(shí)遵循一般模式（如下所示）。
總結(jié)
無(wú)論你是設(shè)計(jì)小型電路，簡(jiǎn)單的Beacon模塊，還是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流，耗電的藍(lán)牙集線器，遵循這些注意事項(xiàng)都可以在電路設(shè)計(jì)的測(cè)試/實(shí)施階段為你省去很多麻煩。隨著藍(lán)牙PCB組件的擴(kuò)展，現(xiàn)在是將無(wú)線通信和控制整合到產(chǎn)品中的激動(dòng)人心的時(shí)刻，而未來(lái)只會(huì)帶來(lái)更小，更快，更便宜和更強(qiáng)大的藍(lán)牙組件。