随着物联网的快速发展,各个频段的应用几乎到了极致,导致不同模块之间相互干扰,对滤波和抗干扰的要求也在不断提高。如何避免同频干扰已经成为许多工程师的难题。
为了解决同频干扰的问题,可以从软件和硬件两方面入手。本文主要从硬件设计的角度来解决同频干扰问题。
从硬件的角度来说,如果想避免同频干扰,可以增加可用带宽。增加带宽意味着你在跳频的时候有更多的选择,划分的通道之间的距离更大,从而避免了相互干扰,大大降低了软件设计的难度。
在实际应用中,对无线模块带宽影响较大的因素包括LNA输入阻抗、功率放大器输出阻抗、滤波器阻抗和天线阻抗。前两个用户只能根据原厂给出的参数进行匹配,而天线的阻抗是根据实际应用场景选择的,所以滤波器的阻抗匹配是电路设计的关键。
我们都知道只有阻抗匹配时传输功率才能达到最大,但在实际设计中,只能在某一频率点实现阻抗匹配,不符合工程应用。相对于某一频点的发射功率最大化,一个频段内的均衡功率发射更为重要。信号输出不集中在某一个频点,而是均衡覆盖较宽的频率范围,既能保证模块在应用中更强的容错率,又能保证量产时的一致性。
市面上有很多400-500MHz频率的滤波器。这里我们选取了两种典型的滤波器:巴特沃兹(Butterworth)和切比雪夫(Chebyshev),比较它们在不同频率下的端口阻抗变化,从而得出滤波器的带宽,最终选择最适合无线通信的滤波器。
当多组模块同时工作时,可以划分多个通道,使得不同组的模块可以在不同的通道下进行通信,模块之间的通信不会受到更多划分通道的影响,从而达到避免同频干扰的效果。