【经验】解析基于2.4gHz频段的蓝牙与WIFI模块之间的同频干扰问题

时间： 2021-10-29 来源：世强

技术问答

项目背景：本项目是一个包含WIFI摄像头的门头灯项目，产品主要应用在居民独栋住宅大门上，具备远程监控照明、身份识别、智能防盗的功能。WIFI模块的用的是海凌科的USB转WIFI模块，WIFI芯片型号是MT7601；蓝牙模块用的是天工测控的SKB376（项目比较久远，当时属于订制的蓝牙模块）。WIFI是主要用来做视频传输功能，蓝牙模块主要用来做身份识别用。

遇到的问题：当蓝牙模块和WIFI模块同时进行数据传输的时候，WIFI通信对蓝牙接收机的干扰非常严重，蓝牙出现传输不稳定的象限，因为二者都工作于2400-2480mhzp频段，BLE蓝牙一共有40个信道每个信道2M的带宽（传统蓝牙每个信道为1M带宽），其中与3个广播信道，属于调频通信。而WIFI传输速率快带宽比较大属于展频通信，并且WIFI模块发射功率大，在不加外部PA的情况下都有约20dbm的输出功率，这个功率对物理距离比较近的蓝牙模块来说是一个非常致命的干扰源，会使得蓝牙接收机处于饱和状态这样蓝牙是无法收到其他蓝牙设备发送过来的信息；直接体现在已经建立连接的蓝牙传输设备之间突然出现通信中断或者传输断断续续的现象。这就是为什么蓝牙容易被WIFI干扰的根本原因。

如何解决同频干扰：

1、增大WIFI天线和蓝牙天线之间的物理距离，增大距离天线之间的耦合度会降低，在一些对产品外壳尺寸或者结构有限制的产品中这一方案的可操作性并不强。该方案的最终效果与蓝牙天线与WIFI同学的物理距离有关，二者物理距离越大耦合度就越小，蓝牙模块就越不容易受到干扰，这种方法只适用于产品结构尺寸比较宽松的产品中。

2、通过软件的时分法来实现，当WIFI模块发送的时候，将蓝牙摸的接收机功能关闭，这一方案不实用与对实时性要求高的场景。时分的方法可以测底解决同频干扰的问题，但是牺牲了蓝牙通信的实时性。该方案只适用于对蓝牙以及WIFI通信的实时性要求不高的产品中。

3、选择不同极化方向的天线，比如蓝牙模块用水平极化天线、WIFI模块用垂直极化天线，利用天线的极化损失来减低WIFI发射数据对蓝牙接收机的干扰。这个方案大约可以减低6db的耦合度，这种方案对天线技术的要求比较高，需要有天线的研发能力。

综上所述同频干扰问题，采用方案一与方案三只能降低干扰信号的强度，方案一牺牲了产品的尺寸，方案二虽然不存在同频干扰的问题，但是牺牲了产品的实时性。当我们做产品的时候不得不面临同频干扰的问题时，需要根据产品的前期规划，从性能成本，结构设计等多方面的因素来考虑产品的设计，在产品设计的前期需要把同频干扰的问题考虑进来选择一个最优的解决方案，否则在产品开发后期才去解决这个问题的话，毫无疑问需要付出更大的代价，甚至会影响产品的交货周期，这样会给公司带来巨大的损失。

补充说明:下图为主板的实物照片，是一个WIFI摄像头，蓝牙主要是与用户手机APP进行通信。

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型号- SKM2101,WG209,SKG122C,SKM88,SKW92B,SKM89,SKW92A,SKM2102,SKG17DT,SKM2105FR,SKM86,TR6260,SKM2505,MT7612E,SKM2105,MT7688A,SKG12D,SKG122S,SKG12F,SKW496C,SKM2308DR,SKG12A,SKG092C,SKG122Y,SKW497,SKM80,SKM81,SKM82,SKG09BL,SKW3000,SKG093Q,SKG122GR,SKG093N,SKB501,SKG1223,SKG121S,SKG121T,RTL8812,SKM61C,RTL8811,ESP32-H2,MT7610E,SKG12BL,SKM2505NR,SKG16BL,SKG12DT,WG822,SKG123NRD,WG821,SKG12UR,SKM2305NDR,SKM2102SR,SKG09DT,SKM2105QR,MT7601,RTL8821CS,SKM2102CR,SKG123L,SKG122ER,SKG123N,SKG17D,LCS6260,SKG123Q,SKW101,SKW100,SKW103,SKG123NR,SKG121SA,MT7620A,WG243,SKM2308,SKG09,ESP32-S3,SKM2302,SKM2305,SKG123NT,QCA9887,MT7628,SKM-6DM,SKW78,LCS2028,BK7231,SKM2302DR,RTL8822CS,ESP32-C2,MT7981,ESP32-C5,SKM2102ER,SKB380,SKB381,WG239,BL2028,SKG8212,SKM65C,WG233,SKW77,WG231,MT7603E,WG238,ESP8266,WG237,WG236,WG235,ESP32,WG241,QCA9531,WG240,RTL8852,SKM81F,SKG123ND,SKM65,WG229,SKM61,SKM2105DR,SKW17AE,SKB376,WG222,SKB379,SKB378,ECR6600,WG226,WG225,SKB369AA,SKM80D,SKG172T,MT7697D,SKM2101MR,SKM80F,SKG16,SKG17,SKM55,WG219,SKB360,WG217,SKW93A,SKG12,SKB362,SKM51,SKB361,SKM52,SKM53,SKG09D,ESP8285,SKG09F,SKW99,MT7621A,SKG09A,SKB369,WG215,SKG09L,SKM51G,SKM51F,SKM51C,MT7628N,SKB360I,IPQ6000,SKM2105NR

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