1. Bluetoothの概念
Bluetooth (ブルートゥース) テクノロジーは、特定の周波数帯域 (2.4GHz ～ 2.4835GHz) を電磁波伝送に使用する無線通信の方法です。Bluetooth の送信原理はマスターとスレーブの関係であり、マスター デバイスと 7 台のスレーブ デバイスをペアリングできます。
2.Bluetoothチャンネルの紹介
Bluetooth (Bluetooth) は、2.4G ISM (産業、科学、医学) 周波数帯域、具体的には 2400 ～ 2483.5MHz で動作し、チャネル帯域幅は 1MHz、79 チャネルです。最初のチャネルは 2.402 から始まり、チャネル周波数は 2402+K、K の範囲は 0 ～ 78、合計 79 チャネルです。周波数帯域の前後に保護帯域幅のセクションがあり、それぞれ 2.4 ～ 2.4019G と 2.481 ～ 2.4835M であることがわかります。
国別のチャネル地域
周波数範囲 RF チャネル
米国、ヨーロッパおよびその他の世界 2.4 ～ 2.4835 GHz f=2.402+n、MHz (n=0 ～ 78)
日本 2.471～2.497 GHz f=2.473+n、MHz (n=0～22)
スペイン 2.445 ～ 2.475 GHz f=2.449+n、MHz (n=0 ～ 22)
フランス 2.4465 ～ 2.4835 GHz f=2.454+n、MHz (n=0 ～ 22)
3. Bluetooth電源の導入
Bluetooth 電力は 3 つのレベルに分けられます:
電力レベル 電力制限 カバレージ距離
クラス 1: 0dBm~20dBm; 100 メートル
クラス 2: -6dBm~4dBm; 10 メートル
クラス 3: 0dBm 未満; 1 メートル
通常はクラス 2 を使用し、電力は一般に0dBmくらい。ただし規格値ではなく、威力はClass1〜2の間となります。
4.Bluetooth送信モード
VCO 起動モード。Bluetooth が固定周波数ポイントで変調されていない無線周波数信号を送信できるようにします。
モードを継続します。Bluetooth が固定周波数ポイントで変調信号を継続的に送信できるようにします。
バースト モードを使用すると、Bluetooth は、特定の周波数ポイントまたは周波数ホッピングで、対応するパケット タイプの変調信号を送信できます。
5. Bluetoothで送信されるパケットの種類
クラシック Bluetooth トランスミッター パッケージ タイプ:
DH1、DH3、DH5、2DH1、2DH3、2DH5、3DH1、3DH3、3DH5。
変調方式による分類：
DH1、DH3、DH5はBDRのパケットタイプに属し、変調方式はGFSK、2DH1、2DH3、2DH5はEDRのパケットタイプに属し、変調方式はπ/4-DQPSK、3DH1 、３ＤＨ３、３ＤＨ５はＥＤＲタイプのパケットに属し、変調方式は８ＤＰＳＫである。
BLE Bluetooth 伝送パッケージ タイプ: 一般的に BLE_1M、BLE_2M:
DH1、DH3、DH5、2DH1、2DH3、2DH5、3DH1、3DH3、3DH5 は、クラシック Bluetooth 固定周波数テストとして BQB 認証を行う場合に選択する必要があります。
BLE 認証を行う場合は、固定周波数テストを選択する必要があります: BLE_1M、BLE_2M。
6. Bluetoothのバージョン
Bluetoothバージョン リリース時間 最大通信速度
Bluetooth 1.0 1998 723.1Kbps
Bluetooth 1.1 2002 810Kbps Bluetooth
1.2 2003 1Mbps Bluetooth
2.0+EDR 2004 2.1Mbps Bluetooth 2.1+EDR 2007 3Mbps Bluetooth 3.0
+
HS 2009 24Mbps Bluetooth 4.0 2010 24Mbps
Bluetooth 4.1 201 3 24Mbps
Bluetooth
4.2 2014 24Mbps
Bluetooth 5.0 2016 48Mbps
Bluetooth 5.1 2019 48Mbps
Bluetooth 5.2 2020 48Mbps
7. Bluetoothの送信原理
マスター Bluetooth デバイスは、約 121 ～ 124mm の波長の電磁波を 1 秒間に 100 万回送信します (121mm を 1 として定義されます)。Bluetooth スレーブ デバイス (Bluetooth ヘッドセット/スピーカー) と自身の間を行き来して、情報の伝達。複雑な環境でも安定した高速伝送を実現するために、Bluetooth 電磁波は 79 の異なるチャネルに分割されており、当社の Bluetooth マスターデバイスはいつでもスレーブデバイスと無線通信でき、接続されているチャネルは 79 チャネルのうちの 1 つです。チャンネル 1 つ。同じ空間に複数の携帯電話とヘッドフォン/スピーカーがあり、それらが同時に同じチャネルを使用している場合、接続された携帯電話によって送信されたバイナリ情報のみをデバイスが受信できるようにするにはどうすればよいでしょうか? ステージを横切る方法がわかりませんか? この問題を回避するために、この長いバイナリ情報の文字列をデータ パケットにパッケージ化します。各データ パケットの最初の 72 ビットは、携帯電話とヘッドセットを同期するためのアクセス コードであるため、チャネル クロスの発生が防止されます。回避できる。これらの 72 ビットの後には、送信される情報の詳細を提供してヘッダーとなる 54 ビットの情報があり、最後に送信される情報の実際の内容を表す 500 ビットがあり、携帯電話が Bluetooth と通信するときヘッドセット/オーディオは 1 つのチャンネルに留まるだけでなく、これら 79 チャンネルを高速で切り替えます。この種の切り替えは周波数ホッピング、スペクトラム拡散と呼ばれ、切り替え速度は 1 秒あたり 1600 回です。それを直接送信します。イヤホン/スピーカー; 使用中のチャンネルに多くの干渉がある場合、干渉が消えるまで自動的に他のチャンネルにジャンプします。
1. 最初の 72 桁: 携帯電話とイヤホンを同期するためのアクセス コードを表します。これは速達の住所として理解できます。
2、中央の54桁：担当者は配達情報の詳細を提供します。これは、宅配業者のサイズや色などとして理解できます。
3、最後の 500 桁: 歌、写真など、送信されたメッセージの特定の内容を表します。
8. Bluetooth インジケーターのパラメーター
無線伝送仕様
1. SBC は最も基本的なユニバーサル デコード方式で、Bluetooth ヘッドセットでサポートされ、44 khz/16 ビット オーディオをサポートし、最高ビット レートは 328 kbps、遅延は > 220 ミリ秒であるため、音質は平均的です。
2. AAC は Apple 製品の一般的なデコード方式で、sbc に似ており、44khz/16bit オーディオをサポートし、最高ビットレートは 512kbps、遅延は約 120ms で、音質は sbc よりわずかに優れています。
3. aptx は 48khz/16bit オーディオをサポートし、最高ビットレートは 352kbps、遅延は約 70ms で、音質は sbc よりも優れていますが、sbc と比較するとあまり改善されません。4. aptx hd は aptx の強化された高ビット レート バージョンで、48 khz/24 ビット オーディオをサポートし、最高ビット レートは 576 kbps、遅延は > 200 ミリ秒です。
5. aptx_LL は aptx の低遅延バージョンで、48khz/16 ビットオーディオをサポートし、最高ビットレートは 352kbps、遅延は 40ms 未満で、音質は aptx と同様です。
6. ldac は、ソニー製の本格的な高品質オーディオ デコード製品で、96khz/24 ビット オーディオをサポートし、最大ビット レートは 990kbps で、ロスレス デコードとして知られています。
7. lhac または HWA が L2HC にアップグレードされました。また、ファーウェイが主に推進しているロスレスデコードであり、96khz/24ビットオーディオをサポートし、最高ビットレートはldacに匹敵する900kbpsですが、現在サポートしているデバイスは比較的少数で、主にファーウェイの携帯電話でサポートされています。AirPodsはAACを採用していますが、デュアルチャンネルモードを採用しており、使用率が50%向上しており、実際の効果はほとんどのaptXイヤホンと基本的に同じです。
アンテナの種類
PCB アンテナ: 非常に低コスト、簡単なデバッグ、単一周波数帯域。セラミックアンテナ：ブロックセラミックアンテナとチップセラミックアンテナに分けられ、小型、低コスト、優れた性能が特徴です。FPC: 低コスト、優れたパフォーマンス、複雑なデバッグ、比較的一般的なアンテナ。LDS：FPCの進化版で、コストが高く、スペース利用率が高く、効果が高く、一般に400元のTWSイヤホンの多くはLDSアンテナを使用しています。
9. アンテナの RF パラメータ
1. 出力電力: Bluetooth 出力電力を伝導によってテストします。ヘッドフォン/オーディオ出力電力は一般的に約 6dBm です。出力電力はチップによって異なりますが、その差は大きくありません。
2. 感度: Bluetooth の感度を伝導によってテストします。一般に、RF デバッグの感度は約 -90dBm で優れています。
3. アンテナ効率: アンテナ効率をテストします。マシン全体を設置し、暗室でパッシブ モードでテストします。一般に、アンテナ効率は 50% であり、良好な効果です。
4. OTA データ: OTA の TRP (dBm) および TIS (dBm) の理論値は、伝導法によってテストされたパワーおよび感度と一致しており、それらが近いほど効果が高くなります。
5. 定在波比：正式名称は電圧定在波比で、VSWR、SWRとも呼ばれ、英語ではVoltage Standing Wave Ratioの略です。伝送線路の腹電圧と谷電圧振幅の比を指し、定在波係数および定在波比とも呼ばれます。定在波比が 1 の場合、給電線とアンテナのインピーダンスが完全に整合していることを意味し、このとき高周波エネルギーはすべてアンテナから放射され、エネルギーの反射損失はありません。定在波比が無限大ということは全反射を意味し、エネルギーは全く放射されません。
6. リターンロス (Return Loss):
リターンロスは、反射波のパワーと入射波のパワーの比です (リターンロス=-10lg [(反射パワー)/(入射パワー)])、この比の絶対値はより大きくなります。アンテナは大きいほど良いです。インピーダンス マッチングの目標は、一般に、リターン ロスの絶対値が 10dB より大きくなるように制御することです。リターン ロスが 10dB に等しい場合、入射電力の 90% が負荷に負荷され、10% だけが負荷に負荷されることを意味します。入射電力の反射は、たとえば、反射電力の 10% と反射電力の 1% をそれぞれ式に入れ、その絶対値はそれぞれ 10dB と 20dB として得られ、判定値が高くなるほど、 、反射電力が小さいほど、リターンロスが小さくなり、アンテナ効果が向上します。
7. スミスチャート（スミスチャート）
スミスチャートは電子工学で使用されるチャートで、主に伝送線路のインピーダンス整合に使用されます。伝送線路のインピーダンスは物理的な長さに応じて変化するため、インピーダンス整合を行う回路を設計するには多くの複雑な計算手順が必要ですが、スミスチャートでは一部の計算手順が省略されているのが特徴です。Bluetooth アンテナのアンテナ インピーダンス マッチングは 50Ω なので、50Ω 近くになるように調整する必要があります。たとえば、下図の 3 点は Bluetooth の中周波数帯域、高周波数帯域、低周波数帯域であり、その 3 点が一致すると、50Ω 近くになるように調整する必要があります。中心点に近いということは、アンテナのインピーダンスが 50Ω に近いことを意味します。