影響無線模塊通訊距離的因素有哪些?
有一些用戶會(huì)有這樣的疑問:無線模塊在規(guī)格書上明明寫著XX米傳輸距離,為什么他們拿去使用后效果卻和測(cè)試的數(shù)據(jù)不一樣呢?
一問應(yīng)用場(chǎng)景,好家伙,安放模塊的地方選在了“機(jī)房”這種信號(hào)干擾buff拉滿的地方!通訊質(zhì)量與預(yù)期不同也就不意外啦!
那該怎么辦呢?別急,今天咱先好好聊聊:
影響無線模塊通訊距離的因素有哪些?

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內(nèi)部參數(shù)和配件
01頻段
常見的無線傳輸頻段,包括移動(dòng)聯(lián)通通訊、2.4GHz、433MHz、170HZ等,可組成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和星型網(wǎng)絡(luò)。
舉例:在同頻段,假設(shè)發(fā)送功率20db、天線距離地面2米、天晴空曠條件下,其穿透性不同:
2G/3G/4G/5G——移動(dòng)聯(lián)通通訊,傳輸數(shù)據(jù)量大,傳輸距離不受限制。
2.4GHz——傳輸距離在200米到1000米左右。
433MHz——傳輸距離在2公里到3公里左右。
170MHz——傳輸距離在5公里左右。

02功率
功率越大,傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn)。雖然理論上功率是可以無限增大,不過受到成本、技術(shù)等原因限制,其功率也有一定上限。
03調(diào)制方式
不同的調(diào)制方式,其效果也不盡相同,例如我們常說的LoRa擴(kuò)頻調(diào)制方式,模塊采用與否直接形成對(duì)比。

04抗干擾能力
實(shí)際的通訊環(huán)境中有著各種看不見的干擾源,比如電磁、電波等,所以在同樣的發(fā)射功率下,抗干擾能力強(qiáng)的無線模塊,其傳輸距離更遠(yuǎn)。
05天線
作為無線模塊重要的配件之一,它能給無線模塊帶來很不錯(cuò)的增益效果,增益變高,通訊距離也會(huì)更遠(yuǎn)。
在各種條件相同的前提下,天線距離地平面的高度越高,通信距離越遠(yuǎn),尤其是在復(fù)雜的環(huán)境下,提高天線的高度比增大發(fā)射功率對(duì)通信距離的影響要大得多。

天線形式,以A51系列搭配的三種為例
需要注意的是,天線的擺放位置盡量不要貼近地面,也盡量遠(yuǎn)離干擾源,否則會(huì)影響天線對(duì)無線模塊的增益效果。
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外在因素
01應(yīng)用環(huán)境
如開頭我們提到的,有的用戶反饋模塊在實(shí)際應(yīng)用中,可能達(dá)不到廠商提供的參考距離。
需要明確的是,多數(shù)時(shí)候廠商測(cè)試無線模塊的環(huán)境,都是在空曠、無障礙物的地方,所以測(cè)試的距離較理想。
而實(shí)際用戶在應(yīng)用中其環(huán)境是相對(duì)復(fù)雜的,例如在高樓聳立的城市、金屬多的的環(huán)境下,對(duì)模塊通訊的距離是有很大的阻礙,尤其是金屬對(duì)無線模塊的通訊距離影響最大。
不同材質(zhì)的障礙物對(duì)無線的衰減也不盡相同:


所以我們選擇工作環(huán)境的時(shí)候,盡量遠(yuǎn)離信號(hào)干擾多的地方——澤耀測(cè)試模塊的實(shí)地環(huán)境往往在嚴(yán)苛的環(huán)境中,所以我們無線模塊測(cè)試的距離還是很準(zhǔn)確的。
02氣候條件
無線模塊的通訊距離在雷雨天氣、風(fēng)暴這些惡劣天氣下會(huì)縮短。
在溫度較過高或過低的地方(超出無線模塊工作溫度范圍),也有可能會(huì)導(dǎo)致無線模塊的通訊距離縮短,甚至?xí)霈F(xiàn)燒壞的情況。

03空氣濕度
無線模塊是在空氣中進(jìn)行傳輸信號(hào)的,所以空氣的濕度對(duì)無線模塊的通訊距離有著絕對(duì)的影響;空氣濕度越高,傳輸距離越短,反之,則傳輸距離越遠(yuǎn)。
綜上,既然明確了這么多影響因素,那么我們?cè)谑褂脽o線模塊的時(shí)候就要綜合使用場(chǎng)景進(jìn)行選擇和搭配。
比如干擾性比較強(qiáng)的環(huán)境就選擇抗干擾型模塊,需要增加天線輔助的時(shí)候也別含糊,爭取最大限度上保證通信質(zhì)量。
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