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影响无线数传电台通信距离的因素有哪些?

文章来源:本站人气:2332发表时间:2016-12-12

无线数传电台在进行无线通讯时会因为外界环境因素影响通讯距离,下面为大家介绍影响通信距离的因素有哪些:
1、地理环境
通信距离最远的是海平面及陆地无障碍的平直开阔地,这也是通常用来评估无线通信设备的通信距离时使用的地理条件。其次是郊区农村、丘陵、河床等半障碍、半开阔环境,通信距离最近的是城市楼群中或群山中,总之,障碍物越密集,对无线通信距离的影响就越大,特别是金属物体的影响最大。根据路径损耗公式:
Ld=32.4+20logf +20logd f=MHZ d=Km
可知信号每损耗6dB 通讯距离就会减少一半!所以如果无线模块附近的障碍物较多时也会影响通讯的距离和
可靠性.
2、电磁环境
直流电机、高压电网、开关电源、电焊机、高频电子设备、电脑、单片机等设备对无线通信设备的通信距离均有不同程度的影响。
3、气侯条件
空气干燥时通信距离较远,空气潮湿(特别是雨、雪天气)通信距离较近,在产品容许的环境工作温度范围内,温度升高会导致发射功率减小及接收灵敏度降低,从而减小了通信距离。
4、发射机的射频输出功率
发射功率越大,通信距离越大;从理论上说发射功率可无限制地增加,但实际上由于受成本或技规的限制,发射机的输出功率也是有限的。
5、接收机的接收灵敏度
接收灵敏度反映了接收机捕捉微弱信号的功能,接收灵敏度越高,通信距离也越远。但由于受自然界电磁噪声及工业污染、电子元器件固有噪声的影响,-123dBm(即0.158uv)通常被认为是现代无线电通信中纯硬件实现的接收灵敏度的极限值,很难突破,即使加上软件纠错也只能再改善1-3dB,如果通信系统的接收灵敏度已接近这一极限值就已无潜力可挖了,要提高通信距离只能从其它方面着手了。SEMTECH(XEMICS)的XE1203 在1.2kbps 的通讯速率下接收灵敏度可达-114------116dBm,XE1205 在1.2kbps 的通讯速率下接收灵敏度
可达-120-------121dBm(注:此灵敏度下通讯的误码率为0.1%)
6、系统抗干扰能力
实际的通信环境总是存在着各种干扰源,在同样的发射功率和同样的接收灵敏度的前提下,系统的抗干扰能力越强,实际通信距离也越远。许多高频工程师都有这样的体会:在实验室(屏蔽网房)内测试,调幅机与调频机的发射功率和接收灵敏度都相同,但在实际环境中测试时,调频机的通信距离往往是调幅机的若干倍,甚至调幅机根本就不能工作,而调频机仍能有较远的通信距离,原因是调频机的抗干扰能力要比调幅机强得多。而影响无线通信系统抗干扰能力的因素也很多,主要与调制/解调方式,工作带宽,电路设计PCB 板布局和退耦及屏蔽措施是否得当有关,一般而言,调频系统的抗干扰能力优于调幅系统,而窄带系统的
抗干扰能力优于宽带系统,因此,带宽越窄,抗干扰能力就越强,在同一发射功率和接收灵敏度条件下,通信距离也越远。XE1203的通讯带宽最小为200KHZ,XE1205 的最小带宽可达7KHZ. 另SEMTECH(XEMICS)公司的RF IC 都是基于零中频结构的设计,这样不仅能省去昂贵的IF 滤波器,而且有更好的抗干扰特性
7、软件纠错
具有软件纠错的系统,其通信距离也比无软件纠错的系统远;软件纠错能改善接收灵敏度1-3dB,但会产生一定的延时,在实时性要求很高的系统中也要考虑这一因素的影响。
8、天线类型及其增益
天线的增益越高,通信距离也越远。当发射机采用高增益的定向天线时,能显著提高通信方向上的功率密度(场强),而接收机采用高增益定向天线时能显著改善信号/噪声比,并提高接收场强,从而大幅度提高通信距离。目前适合ISM/SRD 免证使用频段的无线通信设备使用的天线有以下几种:

鞭状天线(螺旋天线、拉杆天线):增益0~3.5dB,适合便携式移动手持机使用
中增益吸盘天线:增益5.5~7dB,适合固定机及车载机使用
高增益全向天线:增益8.5~10dB,需室外安装,适合于固定机
组网用高增益定向天线:增益10~`12dB,需室外安装,适合于远距离
固定机用
需要说明的一点是:增益越高的天线其几何尺寸也越大,特别是高增益的定向或全向天线要求室外安装才能发挥其最佳效率,所以选项购天线是也要考虑使用及安装是否方便。
9、天线有效高度
在各种条件相同的前提下,天线距离地平面的高度越高,通信距离越远,特别是在城市环境下,提高天线的高度比增大发射功率对通信距离的影响要大得多。

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