蓝牙通信是一种短距离无线通信技术，工作在2.4GHz ISM频段，通过无线电波实现设备间的数据传输。它采用跳频扩频技术(每秒1600次跳频)和主从架构(主设备最多连接7个从设备)，支持语音和数据传输，典型应用包括无线耳机、智能家居设备互联等。蓝牙分为经典蓝牙(BR/EDR)和低功耗蓝牙(BLE)两种模式，前者适用于持续连接(如音频流)，后者专为低功耗物联网设备设计。其特点是低功耗、低成本、易配对，并具备加密等安全机制。
一、蓝牙通信的基本频率范围
蓝牙技术工作在2.4 GHz ISM（工业、科学和医疗）频段，具体范围为2.400 GHz至2.4835 GHz。这一频段是全球通用的免授权频段，但不同地区的信道划分和法规存在差异。
1. 技术特性：
采用频率跳变扩展频谱（FHSS）技术，每秒跳频1.600次，以减少干扰并提高抗噪能力。
经典蓝牙(Bluetooth Classic)将频段划分为79个1 MHz宽的信道(中心频率从2.402 GHz开始递增)，而低功耗蓝牙(BLE)划分为40个2 MHz宽的信道(中心频率从2.402 GHz至2.480 GHz)。
数据传输速率方面，经典蓝牙原始速率为1 Mbps，后续版本支持2-3 Mbps;BLE最高支持2 Mbps，但更注重低功耗。
2. 覆盖范围：
理论最大覆盖距离可达100米(Class 1设备)，但实际应用中受环境干扰影响，典型范围为10-30米。
BLE的通信距离通常为经典蓝牙的一半(约50米理论值)，但其快速连接和低功耗特性更适合物联网设备。
二、经典蓝牙与低功耗蓝牙(BLE)的频率差异
尽管两者共享2.4 GHz频段，但在信道划分、调制方式和应用场景上存在显著差异：
| 特性 | 经典蓝牙（BR/EDR） | 低功耗蓝牙（BLE） |
|---|---|---|
| 信道数量 | 79个1 MHz信道（部分国家23个） | 40个2 MHz信道（含3个广播信道） |
| 调制技术 | GFSK（高斯频移键控，调制系数0.35） | GFSK（调制系数0.5） |
| 广播机制 | 32个广播信道，开启时间22.5 ms | 3个广播信道，开启时间0.6-1.2 ms |
| 连接速度 | 数百毫秒 | 3 ms内完成连接 |
| 典型应用 | 音频传输、文件共享 | 传感器、信标、可穿戴设备 |
| 峰值功耗 | 较高 | 显著降低（通过快速休眠机制） |
技术细节：
BLE通过减少广播信道数量和缩短射频开启时间，实现更低功耗。
BLE的更高调制系数(0.5 vs. 0.35)滤除更多高频信号，进一步降低带宽需求和功耗。
经典蓝牙支持SCO(同步连接)和ACL(异步连接)模式，而BLE新增广播和Mesh网络功能。
三、不同地区的频率限制
蓝牙频段的区域性调整主要集中于信道数量和频率范围：
1. 美国与欧洲：
频率范围：2.400–2.4835 GHz。
信道划分：79个1 MHz信道(经典蓝牙)或40个2 MHz信道(BLE)。
法规要求：最大等效辐射功率(EIRP)限制为100 mW。
2. 日本：
频率范围：2.471–2.497 GHz(经典蓝牙)或2.402–2.480 GHz(BLE)。
信道划分：23个1 MHz信道(经典蓝牙)，与全球标准部分重叠。
需符合日本无线电法(JRL)对占空比和扩频技术的限制。
3. 西班牙与法国：
西班牙：2.445–2.475 GHz，23个信道。
法国：2.4465–2.4835 GHz，23个信道。
4. 其他地区：
出口美国的蓝牙设备需通过FCC-ID认证，确保射频功率合规。
欧洲要求设备符合RED指令，限制最大发射功率和频谱占用。
四、总结
蓝牙技术的频率范围以2.4 GHz ISM频段为核心，通过FHSS和自适应跳频技术实现抗干扰。经典蓝牙与BLE在信道划分、功耗和连接速度上的差异，使其分别适用于高数据速率和低功耗场景。地区性频率调整和法规限制(如FCC、CE认证)是设备全球化的关键考量。未来随着蓝牙5.0及后续版本的普及，传输距离和速率将进一步优化，推动其在物联网和工业领域的应用。
