無線數(shù)傳電臺(tái)在進(jìn)行無線通訊時(shí)會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境因素影響通訊距離,下面為大家介紹影響通信距離的因素有哪些:
1、地理環(huán)境
通信距離最遠(yuǎn)的是海平面及陸地?zé)o障礙的平直開闊地,這也是通常用來評(píng)估無線通信設(shè)備的通信距離時(shí)使用的地理?xiàng)l件。其次是郊區(qū)農(nóng)村、丘陵、河床等半障礙、半開闊環(huán)境,通信距離最近的是城市樓群中或群山中,總之,障礙物越密集,對(duì)無線通信距離的影響就越大,特別是金屬物體的影響最大。根據(jù)路徑損耗公式:
Ld=32.4+20logf +20logd f=MHZ d=Km
可知信號(hào)每損耗6dB 通訊距離就會(huì)減少一半!所以如果無線模塊附近的障礙物較多時(shí)也會(huì)影響通訊的距離和
可靠性.
2、電磁環(huán)境
直流電機(jī)、高壓電網(wǎng)、開關(guān)電源、電焊機(jī)、高頻電子設(shè)備、電腦、單片機(jī)等設(shè)備對(duì)無線通信設(shè)備的通信距離均有不同程度的影響。
3、氣侯條件
空氣干燥時(shí)通信距離較遠(yuǎn),空氣潮濕(特別是雨、雪天氣)通信距離較近,在產(chǎn)品容許的環(huán)境工作溫度范圍內(nèi),溫度升高會(huì)導(dǎo)致發(fā)射功率減小及接收靈敏度降低,從而減小了通信距離。
4、發(fā)射機(jī)的射頻輸出功率
發(fā)射功率越大,通信距離越大;從理論上說發(fā)射功率可無限制地增加,但實(shí)際上由于受成本或技規(guī)的限制,發(fā)射機(jī)的輸出功率也是有限的。
5、接收機(jī)的接收靈敏度
接收靈敏度反映了接收機(jī)捕捉微弱信號(hào)的功能,接收靈敏度越高,通信距離也越遠(yuǎn)。但由于受自然界電磁噪聲及工業(yè)污染、電子元器件固有噪聲的影響,-123dBm(即0.158uv)通常被認(rèn)為是現(xiàn)代無線電通信中純硬件實(shí)現(xiàn)的接收靈敏度的極限值,很難突破,即使加上軟件糾錯(cuò)也只能再改善1-3dB,如果通信系統(tǒng)的接收靈敏度已接近這一極限值就已無潛力可挖了,要提高通信距離只能從其它方面著手了。SEMTECH(XEMICS)的XE1203 在1.2kbps 的通訊速率下接收靈敏度可達(dá)-114------116dBm,XE1205 在1.2kbps 的通訊速率下接收靈敏度
可達(dá)-120-------121dBm(注:此靈敏度下通訊的誤碼率為0.1%)
6、系統(tǒng)抗干擾能力
實(shí)際的通信環(huán)境總是存在著各種干擾源,在同樣的發(fā)射功率和同樣的接收靈敏度的前提下,系統(tǒng)的抗干擾能力越強(qiáng),實(shí)際通信距離也越遠(yuǎn)。許多高頻工程師都有這樣的體會(huì):在實(shí)驗(yàn)室(屏蔽網(wǎng)房)內(nèi)測試,調(diào)幅機(jī)與調(diào)頻機(jī)的發(fā)射功率和接收靈敏度都相同,但在實(shí)際環(huán)境中測試時(shí),調(diào)頻機(jī)的通信距離往往是調(diào)幅機(jī)的若干倍,甚至調(diào)幅機(jī)根本就不能工作,而調(diào)頻機(jī)仍能有較遠(yuǎn)的通信距離,原因是調(diào)頻機(jī)的抗干擾能力要比調(diào)幅機(jī)強(qiáng)得多。而影響無線通信系統(tǒng)抗干擾能力的因素也很多,主要與調(diào)制/解調(diào)方式,工作帶寬,電路設(shè)計(jì)PCB 板布局和退耦及屏蔽措施是否得當(dāng)有關(guān),一般而言,調(diào)頻系統(tǒng)的抗干擾能力優(yōu)于調(diào)幅系統(tǒng),而窄帶系統(tǒng)的
抗干擾能力優(yōu)于寬帶系統(tǒng),因此,帶寬越窄,抗干擾能力就越強(qiáng),在同一發(fā)射功率和接收靈敏度條件下,通信距離也越遠(yuǎn)。XE1203的通訊帶寬最小為200KHZ,XE1205 的最小帶寬可達(dá)7KHZ. 另SEMTECH(XEMICS)公司的RF IC 都是基于零中頻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這樣不僅能省去昂貴的IF 濾波器,而且有更好的抗干擾特性
7、軟件糾錯(cuò)
具有軟件糾錯(cuò)的系統(tǒng),其通信距離也比無軟件糾錯(cuò)的系統(tǒng)遠(yuǎn);軟件糾錯(cuò)能改善接收靈敏度1-3dB,但會(huì)產(chǎn)生一定的延時(shí),在實(shí)時(shí)性要求很高的系統(tǒng)中也要考慮這一因素的影響。
8、天線類型及其增益
天線的增益越高,通信距離也越遠(yuǎn)。當(dāng)發(fā)射機(jī)采用高增益的定向天線時(shí),能顯著提高通信方向上的功率密度(場強(qiáng)),而接收機(jī)采用高增益定向天線時(shí)能顯著改善信號(hào)/噪聲比,并提高接收?qǐng)鰪?qiáng),從而大幅度提高通信距離。目前適合ISM/SRD 免證使用頻段的無線通信設(shè)備使用的天線有以下幾種:
鞭狀天線(螺旋天線、拉桿天線):增益0~3.5dB,適合便攜式移動(dòng)手持機(jī)使用
中增益吸盤天線:增益5.5~7dB,適合固定機(jī)及車載機(jī)使用
高增益全向天線:增益8.5~10dB,需室外安裝,適合于固定機(jī)
組網(wǎng)用高增益定向天線:增益10~`12dB,需室外安裝,適合于遠(yuǎn)距離
固定機(jī)用
需要說明的一點(diǎn)是:增益越高的天線其幾何尺寸也越大,特別是高增益的定向或全向天線要求室外安裝才能發(fā)揮其最佳效率,所以選項(xiàng)購天線是也要考慮使用及安裝是否方便。
9、天線有效高度
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),特別是在城市環(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。
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