在智能化、數字化與信息化的時代浪潮下,物聯網憑借著多頻段間的通信協同能力與多協議間的通信兼容能力構建起了一張張無縫互通的IoT設備網絡。從Sub-GHz頻段到2.4GHz頻段,從BLE/Wi-Fi協議到LoRa/Wi-SUN協議,多種頻段資源與通信協議不僅推動了智能抄表、智能家居與工業自動化等領域的繁榮發展,還為萬物互聯的未來愿景奠定了堅實的底層通信基礎。
然而,隨著無線通信技術的高速發展與全球IoT設備數量的持續增長,頻段資源的有限性愈發凸顯,在科技園區、交通樞紐與CBD等通信密集區域,同一頻段下已難以容納更多IoT設備的通信需求,因此如何保證IoT設備在各種復雜環境中維持穩定、高效與高可靠性的通信質量,已成為物聯網行業中可持續發展的核心命題。
數字隔離器會導致多頻段通信干擾?
近期,經多名客戶反饋,他們在IoT設備上集成市面上主流的基于OOK(On-Off Keying,開關鍵控) 射頻調制技術開發的電容耦合數字隔離器時,發現各家廠商都有部分數字隔離器會對多種通信頻段產生干擾,且存在不可控性,因此向華普微提出需求,以解決這一干擾現象。

資料顯示,基于OOK射頻調制技術的電容耦合數字隔離器需通過高頻載波(如數百MHz至1GHz)來實現高速數據傳輸,而高頻信號的快速切換會引入豐富的諧波分量。通常,OOK射頻調制技術所產生的諧波分量與數字隔離器所使用的主頻點(高頻載波頻率)以及調制信號的傳輸速率有關。

信號未經過數字隔離器的波形

信號經過數字隔離器的波形
如上圖所示,經華普微隔離器研發團隊實測表明,基于OOK射頻調制技術的電容耦合數字隔離器具有顯著的頻點特性,部分隔離器主頻點所產生的倍頻信號(即諧波分量)會與2.4GHz等主流頻段高度相近或直接重疊,導致客戶IoT設備在藍牙、Wi-Fi等2.4GHz通信頻段或其他通信頻段上的通信質量受到影響,并發生信號延遲、信號失真與通信中斷等現象。
例如,當某數字隔離器以主頻點(如400MHz)運行時,其倍頻信號(即諧波分量)會直接生成2.4GHz附近的強輻射信號,并通過非線性電路(如開關器件、PCB寄生參數)向外輻射,與Wi-Fi、藍牙等2.4GHz通信頻段產生重疊,從而干擾其設備在2.4GHz通信頻段下的通信質量。
華普微隔離器研發團隊證實,基于OOK的電容耦合數字隔離器會對其他通信頻段產生干擾問題的本質是其倍頻信號(即諧波分量)與敏感頻段的相近和重疊。值得一提的是,這種干擾現象已使得多頻段干擾從理論隱患演變為系統性挑戰,迫使行業在隔離性能與電磁兼容性之間尋求新的平衡點。
如何解決數字隔離器的多頻段干擾現象?
為迅速解決這一行業痛點,保障客戶產品在集成基于OOK的電容耦合數字隔離器時能在其他通信頻段中(如315MHz、433MHz、868MHz、915MHz、2.4GHz等)維持良好的通信質量,華普微針對前文所述干擾機制自主研發了一種從射頻鏈路源頭抑制諧波的數字隔離器,即定頻隔離器。

定頻隔離器不僅能有效解決客戶IoT設備在集成數字隔離器時所產生的多頻段干擾現象,還能通過優化設計與技術創新,提升信號傳輸的純凈度與穩定性。與市場上采用OOK技術的電容耦合隔離器相比,本方案可憑借華普微成熟的射頻技術穩定隔離器的主頻點,并降低對2.4GHz或其他通信頻段信號的干擾。
對于華普微而言,通過開發定頻隔離器不僅能填補市場對具備良好電磁兼容性數字隔離器的需求,解決客戶擔心的多頻段干擾問題,并顯著降低工程技術團隊在產品篩選、測試環節的時間成本與資源投入,還能融合華普微的射頻優勢,打造差異化與多元化的增長策略。
現階段,定頻隔離器已可進行樣品申請,如果您正在為數字隔離器的多頻段干擾現象而頭疼,歡迎私信交流,我們將竭誠為您服務。
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