【经验】车载T-BOX中Silicon Labs BT 模块BLE121LR的蓝牙频率两倍频辐射超标的分析和优化
SILICON LABS（芯科科技）可为用户提供定制及通用产品，包括高性能混合信号的微控制器产品、时钟及晶振、隔离及电源产品、音视频产品、无线产品等，覆盖了消费、通信、计算机、工业和汽车在内的市场与应用领域。
Silicon Labs推出的BT模块BLE121LR具有灵活的硬件接口，+8dBm的发射功率和 -98dBm的灵敏度，并具有极低的功耗（低至0.5uA的休眠电流），是一款RF性能出色的产品。
笔者设计的一款车载T-BOX采用了BLE121LR模块对外互联，但在进行RTA认证时蓝牙频率的两倍频辐射超标，导致认证失败，经过分析和改进设计后，顺利解决了问题通过了认证。
问题描述
这款车载T-BOX在进行RTA认证时发现4960MHz辐射超标2.26dB，测试结果如图1所示。
图1 T-BOX RTA Test Data
问题分析
失效的频点为4960MHz，正好是BT有用信号频率的两倍频，因此失效点噪声怀疑是来自BT模块自身的二次谐波。
为证实猜想，笔者拿来频谱仪对T-BOX进行近场辐射量测，发现蓝牙模块BLE121LR不工作时，之前失效点的噪声并没有出现，一旦BLE121LR开始工作，失效点（图2的红框内）噪声就出现了，而且蓝牙基频点页出现了（图2中的红圈），可以发现它们的幅度很高，可见辐射能量很强，这证实了之前笔者的猜想是正确的。
图2 频谱仪近场量测图
解决方案
解决方案上，可以尝试：保证蓝牙性能指标、通信距离的情况下利用软件降低输出功率。采用降低蓝牙模块BLE121LR发射功率对策下的测试结果如图3所示，BT输出功率降低5dB的情况下4960MHz不再超标（测试结果见图4），且有很大裕量（9dB），RTA测试通过，且这时性能指标OK，最大通信距离虽有所下降但是满足要求的（只要在车内可以连上T-BOX的蓝牙模块就OK）。
图3 BT降低功率测试结果图
图4 蓝牙发射功率降低5dB后RE测试结果
可见采用降低蓝牙模块BLE121LR发射功率的对策下可以无副作用的解决此问题，此对策只需更改一次软件，无需更改硬件从而无需做其它测试，因此这几乎是无成本的对策，值得后续项目借鉴。
Silicon Labs的BT模块BLE121LR具有业界最佳的RF性能，它集成了蓝牙无线电、软件堆栈和基于GATT的配置文件等功能，具有灵活的硬件接口，+8dBm的发射功率和 -98dBm的灵敏度，并具有极低的功耗（低至0.5uA的休眠电流），应用会非常广泛，值得广大客户采用。
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