在無線通信中,通信距離是繞不開的一個(gè)點(diǎn)。那究竟是什么影響了無線通信的距離?怎樣能讓通信距離更遠(yuǎn)一點(diǎn)呢?今天我們就用LoRa為例子,介紹從設(shè)計(jì)端和應(yīng)用端都有哪些無線通訊距離改善方案。
??原理介紹
關(guān)于無線通信的距離,我們先來認(rèn)識這三個(gè)參數(shù):信號強(qiáng)度、最小接收靈敏度、信噪比。
想知道這三個(gè)參數(shù)是什么,可以先不用去背它們的定義,我們可以代入人類每天都進(jìn)行的通信活動(dòng)--聊天:- 信噪比則是衡量我們在一個(gè)噪聲多大的環(huán)境聊天。
這樣理解后,和人類聊天一樣,如果想隔得更遠(yuǎn)也能聊天,你可以:
調(diào)整方案
經(jīng)過上面的介紹,“增加通信距離”這個(gè)問題已經(jīng)可以來到怎么做的階段了。那具體要怎么做呢?以LoRa通訊為例子,我們一項(xiàng)項(xiàng)來介紹:
從設(shè)計(jì)上考慮調(diào)整,可以配置為更高的發(fā)射功率、或在發(fā)射機(jī)加入高頻放大電路。例如致遠(yuǎn)電子推出的ZM470SX-MP高功率LoRa方案,通過分立元件搭建出高增益的高頻放大電路,其發(fā)射功率可高達(dá)30dBm,比常見的20dBm的信號強(qiáng)度大了10倍。
若不方便加入放大電路,則需在應(yīng)用上考慮調(diào)整,可以選高增益、高效率的天線。合適的天線實(shí)際上并不會(huì)增大信號強(qiáng)度,但可以將能量更多地輻射到需要的方向上。
除了上述兩種方案,還可以通過引入中繼節(jié)點(diǎn),讓中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)來增加通訊距離。這和找人傳話是一個(gè)道理的,如致遠(yuǎn)電子推出的ZLGLink協(xié)議就能實(shí)現(xiàn)中繼功能。
圖2中繼方案示意圖
2.降低最小接收靈敏度
從設(shè)計(jì)上考慮調(diào)整,可以選用在噪聲系數(shù)更小,增益更高的LNA,讓系統(tǒng)可以接收到更小的信號。例如致遠(yuǎn)電子的LoRaWAN模組ZM1302-L正是采用該方法,最終實(shí)現(xiàn)最小接收靈敏度低至-142dBm。3.增加信噪比
從設(shè)計(jì)上考慮調(diào)整,可以通過器件選型、濾波和屏蔽的方式,如加入濾波器或增加屏蔽罩,以此來減少所受到的噪聲干擾。從應(yīng)用的角度考慮,則可以通過避開應(yīng)用頻繁的頻點(diǎn)、分時(shí)通信或其他降低噪聲影響的方法,增加信噪比。
原文標(biāo)題:【產(chǎn)品應(yīng)用】無線通信究竟如何傳得更遠(yuǎn)?
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