2.4G讲解（一）

前言：

无线技术2.4GHz是工作在ISM频段的一个频段。由于其频段处于2.400GHz~2.4835GHz之间，所以简称2.4G无线技术。ISM频段是工业、科学和医用频段。一般来说世界各国均保留了一些无线频段，以用于工业、科学研究以及微博医疗等方面的应用。应用这些频段无需许可证，只需要遵守一定的发射功率（一般低于1W），并且不对其他频段造成干扰即可。因此使用2.4G工程产品第一点要确保的是2.4G芯片工作的频率在规定范围内，否则产品不管卖到哪，只要有检测机构去检查，产品都是不合格的。在使用2.4G芯片的时候一般选取工作频率时会掐头去尾留些余量，例如只选用2405MHz~24830MHz。

超频的原因主要有下面这三点：

①芯片自身存在较大的频偏，本以为自身的发射频率在2400MHz，结果没有设计好，发射频率在2395MHz，这种情况一般比较少；

②2.4G的晶振误差比较大，某些芯片的2.4G通过32M晶体倍频实现，如果晶体本身就不准，那么倍频到2.4G的误差也会进一步放大，一般芯片的2.4G会提供一个范围，如芯片的2402MHz±100kHz；

③板子走线影响了2.4G的工作频率。

 

 二、2.4G与蓝牙

蓝牙是无线，但无线不一定是蓝牙。2.4GHZ是公开无线频段，任何公司都可以免费使用这个频段。所以用这个频段的产品很多。最常见的有蓝牙 WiFi 微波炉。

任何使用这个频段的无线技术都可以叫做2.4ghz无线，蓝牙本质上就是一种2.4ghz的无线技术。但是为了区别于蓝牙，我们一般把它和蓝牙分开讲，主要是因为蓝牙并非免费技术（当然并不贵，要不然也不会有铺天盖地蓝牙产品了。）而且受限于蓝牙的协议，有些功能是蓝牙做不到的。例如游戏鼠标的1000hz高回报率，蓝牙做不到，所以一些公司会使用自己开发的2.4GHZ无线技术，如罗技的lightspeed。一些电竞无线耳机，也是用的私有2.4GHZ无线技术，用来实现蓝牙无法实现的低延迟。

因此我们2.4G与蓝牙在产品应用上还是有一些区别的，如远距离或者大数据量一般使用2.4G技术（如无人机），近距离或者小数据量使用蓝牙（如办公鼠标）。

 

三、干扰

针对干扰本文主要提及两点：带内干扰和带外干扰。带内干扰：同频干扰（intra－frequency），顾名思义，在频带内的干扰；带外干扰：异频（含邻频）干扰，inter-frequency，发射机的谐波或杂散辐射在接收有用信号的通带内造成的干扰，称为带外干扰。

异频表现为不同的频道通信，我们通过类似「筛子」的东西过滤掉其他频率的大部分信息，但是很遗憾世界并不完美，可能我的筛子不能完全过滤，或者他说话漏风（会同时向我俩的同一个频道泄漏能量，只是信息不完整如同噪音般存在）。具体表现可能是一组2.4G的设备在2402MHz的频段通信，结果对2404MHz的设备造成了干扰。

同频干扰则比较隐晦，比如另外一个人说话我听得懂，那么很有可能我的注意力会被吸引，即使真正说话的人声音很大声，我也无动于衷。具体表现就是在同一个2402MHz的信道的，同时存在非常多个设备在进行数据的传输，虽然这些设备约定好了通信的彼此，但是仍然存在某一些设备对该频段的其他设备造成了干扰，进而出现单位时间内能传递的信息直线下降。

在正常情况下，同频干扰造成的影响远大于非同频干扰。

 

四、跳频

实际使用场景下，可能出现某个频段的干扰特别严重，某些频段的干扰比较小。在正常进行通信时，如果一直在某一固定频段工作，则可能出现某一时刻遇到频段干扰严重的情况，这时候2.4G的通信质量会变差。针对这点，我们可以采用跳频的方式避免通信质量差的情况频繁出现。简单的来说就是2.4G芯片工作频率在多个点里跳动。如跳频表选取5个点：2402、2404...2410MHz，约定每隔一端时间收发双方进行跳频，从而优化因为频段出现的通信信号差的情况。

同时需要我们注意的是，跳频表内的频点不能选择要多，这一点和距离有关，因为无线通信设备，其通信质量会随着通信距离的增加而降低，也就是丢包率增高。在相同的时间内发包速率越高（每秒内发送数据包的频率），能弥补丢包率高的问题，若是发包速率低，丢包率高，那么设备在远距离通信的质量将会很差。

 

附：

2.4G讲解（二）