涨姿势 | 无线通讯距离现场评估知多少？

在现实生活中，无线通讯技术无时无刻的围绕在我们身边，它好像看不到，听不着，摸不到，但确确实实和我们生活密切相关，如我们的手机网络、家里的Wifi网络、蓝牙、GPS卫星定位、FM收音机等等。那么，作为现场应用工程师，在布置这些网络的时候，信号覆盖就成为我们必须要掌握的重要课题。下面我们将通过理论和实际相结合的方式，简单介绍下如何评估无线通讯的信号覆盖距离。

公式(1)

传输损耗(dB)= 20lgf(MHZ)+20lgD(km)+32.44

公式(2)

D是两点之间的距离

F是工作频率

将上面公式(1)和公式(2)合并后得：

20lgD(km)= 发射功率(dBm)– 插入损耗(dB)+ 接收端和发射端天线增益(dB) - 接收灵敏度(dBm) - 20lgf(MHZ)- 32.44 (3)

说到这里，相信大家很明白我们的通讯距离和什么因素有关了。通讯距离和我们使用的工作频率成反比，也就是说工作频点越高，在自由空间传输的距离越近。那么，在通讯频率已经固定了的情况下，我们如何提升通讯距离呢?答案是显而易见的，提升发射功率和增加接收器的接收灵敏度都可以增加无线的通讯距离。

例如由致远电子股份有限公司研发的ZM5168系列的ZigBee大功率模块ZM5168P2的发送功率最高可以达到20dBm，接收灵敏度最大可以达到-100dBm，假设我们使用的天线增益5dBi，天线接口和在2.4GHz电波在空气中传输时造成的总损耗为18dB。这与我们进行的实际测量的通讯距离基本一致的。

在公式(1)中，我们可以告诉大家另外一个非常有用的，而且非常有趣的现象，如果我们的距离需要翻一倍，那么对应的传输损耗需要增加多大呢?我们一带入公式(1)就可以得出增加的传输损耗

△Los=20lg2=6dB (4)

这是一个很有用的一个参数，比如我们在上面的距离计算中，得到的ZigBee模块ZM5168P2的空气的传输距离是2.5km，如果我们中间有障碍物，如有一堵木板墙，木板墙的传输损耗为6dB，这时我们就可以初步估算经过一堵木板墙后的传输距离衰减为1.25公里，如果障碍物是红砖水泥墙(25cm)，损耗大概是18dB，换算为距离衰减8倍，这时我们可以估算经过一堵红砖水泥墙时，距离只剩下约275m。因此记住这个6dB的衰减数据，对我们现场的工程施工时的距离估算是有非常大的指导意义。