隨著無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展，無(wú)線模塊的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。無(wú)線模塊廣泛地應(yīng)用于車(chē)輛監(jiān)控、遙控、遙測(cè)、小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線抄表、門(mén)禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF智能卡、小型無(wú)線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無(wú)線遙控系統(tǒng)、生物信號(hào)采集、水文氣象監(jiān)控、機(jī)器人控制、無(wú)線232 數(shù)據(jù)通信、無(wú)線485/422數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)阮I(lǐng)域中。
無(wú)線模塊傳輸距離主要受功率、接收靈敏度、天線等因素的影響。主要從這3個(gè)方面來(lái)講述增加無(wú)線模塊傳輸距離的方法。
發(fā)射功率(Emissive Power)就是無(wú)線模塊所發(fā)射出來(lái)的射頻信號(hào)強(qiáng)度。從理論上講，射頻信號(hào)強(qiáng)度越大傳輸距離越遠(yuǎn)，即大功率的無(wú)線模塊比小功率的無(wú)線模塊傳輸距離更遠(yuǎn)。
例如，對(duì)比成都億佰特公司的E32系列。
如圖所示，兩種模塊的頻點(diǎn)都是433MHz，都是用的SX1278方案和UART接口發(fā)射功率是不一樣的，所以傳輸距離肯定是有區(qū)別的。從理論對(duì)比，E32-TTL-100的功率小，傳輸距離更近；E32-TTL-1W的功率更大，傳輸距離是更遠(yuǎn)的。
接收機(jī)靈敏度（Receiver Sensitivity）是指給定接收機(jī)解調(diào)器在要求信噪比的條件下，接收機(jī)所能檢測(cè)的最小信號(hào)電平。無(wú)線傳輸?shù)慕邮侦`敏度類(lèi)似于人們溝通交談時(shí)的聽(tīng)力，提高信號(hào)的接收靈敏度可使無(wú)線產(chǎn)品具有更強(qiáng)地捕獲弱信號(hào)的能力。這樣，隨著傳輸距離的增加，接收信號(hào)變?nèi)酰哽`敏度的無(wú)線產(chǎn)品仍可以接收數(shù)據(jù)，維持穩(wěn)定連接，大幅提高傳輸距離。即接收靈敏度越低，無(wú)線模塊傳輸距離越遠(yuǎn)。
接收靈敏度的公式如下：
S=-174+NF+10lgB+10lgSNR
其中： NF為噪聲系數(shù)，B為信號(hào)帶寬，SNR為解調(diào)信噪比。帶寬越大，系統(tǒng)的噪聲系數(shù)越大，靈敏度就會(huì)越大，接收性能也會(huì)惡化，這就要求在設(shè)計(jì)接收機(jī)的時(shí)候，要考慮到系統(tǒng)的帶寬、噪聲系數(shù)對(duì)靈敏度的影響。
無(wú)線模塊的接收靈敏度非常重要，尤其是在小功率的傳輸系統(tǒng)中，每個(gè)dB都很重要，尤其是”6dB法則”:即增加或者降低6dB，意味著增加一倍或者降低一半的功率。例如，發(fā)射端的發(fā)射能量為100mW或20dBm 時(shí)，如果11Mbps 速率下接收靈敏度為－83dBm ，理論上傳輸?shù)臒o(wú)遮擋視距為 15km，而接收靈敏度為-77dBm時(shí)，理論上傳輸?shù)臒o(wú)遮擋視距僅為15km的一半（7.5km），或者相當(dāng)于發(fā)射端能量減少了1/4，既相當(dāng)于 25mW，14dBm。因此，在無(wú)線模塊傳輸系統(tǒng)中提高接收端的接收靈敏度，相當(dāng)于提高發(fā)射端的發(fā)射能量，同時(shí)增加了無(wú)線模塊傳輸?shù)木嚯x。
天線(antenna)是一種變換器，天線把傳輸線上傳播的導(dǎo)行波，變換成在無(wú)界媒介中傳播的電磁波，或者進(jìn)行相反的變換。一般天線都具有可逆性，即同一副天線既可用作發(fā)射天線，也可用作接收天線，同一天線作為發(fā)射或接收的基本特性參數(shù)是相同的。
從天線的理論參數(shù)來(lái)講，天線的輸入阻抗、天線的增益這兩個(gè)方面的因素可以決定天線的性能，同時(shí)決定無(wú)線模塊的傳輸距離。從天線的輸入阻抗來(lái)講，一般天線做成標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆，無(wú)線模塊的阻抗也是標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆，這樣天線和無(wú)線模塊完全匹配，保證沒(méi)有傳輸信號(hào)的流失，進(jìn)而保證無(wú)線模塊的距離。從天線的增益來(lái)講，發(fā)射總能量等于發(fā)射功率（dBm）與天線增益（dBi）之和，天線增益越大，發(fā)射總能量越大，無(wú)線模塊傳輸距離越遠(yuǎn)。
從天線的實(shí)際測(cè)試中來(lái)講，由于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境不可能是絕對(duì)平坦的，如有山丘、建筑物、樹(shù)木，不同程度和方式影響電波的傳播。因此，在工程實(shí)施前，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電波傳播和接收?qǐng)鰪?qiáng)測(cè)試（準(zhǔn)確到多少dBm），以便根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和工作要求，確定設(shè)備的功率、天線類(lèi)型、架設(shè)高度等參數(shù)，使上下行信號(hào)達(dá)到足夠的抗干擾能力，才能實(shí)現(xiàn)有效可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
例如，對(duì)比成都億佰特公司的三種433M天線。
如圖所示，三種天線的阻抗都是標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆，駐波比也都小于等于1.5，只有增益是不一樣的，所以傳輸距離肯定是有區(qū)別的。從理論對(duì)比，TX433-JZG-6的增益最小、傳輸距離最近，TX433-JK-20次之，TX433-XP-200的增益最大、傳輸距離是最遠(yuǎn)的。
但是在實(shí)際測(cè)試中，不可能是絕對(duì)的平坦和沒(méi)有遮擋物的，因此無(wú)線模塊的傳輸距離受很多方面因素的影響，沒(méi)有絕對(duì)性。
今天的分享就到這里啦，億佰特人每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動(dòng)化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展，提升資源利用率，更多產(chǎn)品更多資料，感興趣的小伙伴可以登錄我們的官網(wǎng)進(jìn)行了解，還有客服在線答疑哦！
