无线传输距离测算

无线传输距离测算

很多时候，需要预估自己的无线究竟能传输多远距离，来粗略评估产品是否能够达到实用的水平。下面大致给出无线在自由空间传播距离的计算公式。自由空间指天线周围附近为无限大真空环境，是理想的环境。无线电波在传播中，能量不会被其他物体吸收、反射、衍射。自由空间中无线通信距离与发射功率，接收灵敏度，工作频率有关。

自由空间无线电波传播的损耗为：

Loss=32.44+20lgd+20lgf

Loss—传播损耗，单位dB;d—距离，单位km;f—工作频率，单位MHz。

例如：工作频率在2.4GHz，发射功率为0dBm（1mw），接收灵敏度为-70dBm的蓝牙系统在自由空间的传播距离：

通过发射功率0dBm，接收灵敏度为-70dBm，得到loss为70dB，再由公式计算d=31.6m，在理想环境下传输距离是约31.6m，不过实际上由于大气和系统周围的物体对无线电波的吸收，反射，衍射以及干扰等造成一些损耗，从而实际距离会低于这个值。如果环境造成的损耗为10dB的话，那么距离只有10m。因此做蓝牙系统，如果仅仅达到标准的话，是很难达到10m的。

如何来增加无线通信距离呢？

在固定的频率条件下，影响通信距离的因素有：发射功率、接收灵敏度、传播损耗、天线增益等。对于系统设计者，周围环境对电波的吸收，多径干扰，传播损耗等是无法改变，但是可以优化发射功率、接收灵敏度和天线等。一般设计者在增加传输距离的时候，往往会首先想到增加发射功率和接收灵敏度，但是增加发射功率会导致如下问题：

1.增加功耗；2.增加系统复杂性和成本；3.可能导致发射器饱和失真，产生谐波，降低信噪比。

因此有时提高发射功率
并不能提升距离，反倒出现距离变近，性能变差的现象；增加接受灵敏度也会造成系统复杂性和成本上升，不过在优化系统在RFreceiver路径上的插入损耗和match来提升接收灵敏度也是一个不错的办法。不过在不改变系统本身来改善天线也是一个很好的方法，可以选用高增益的天线，可以明显的增加传输距离

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bkhm.html