電源調(diào)整
從電源方面入手,無線模塊對(duì)于電源噪聲相當(dāng)?shù)拿舾校绕涫菍?duì)毛刺電壓和其他高頻諧波。如果不采取合適的電源去耦,必將引起電源線上的電壓毛刺,有可能會(huì)到達(dá)RF的電源引腳影響射頻信號(hào)。
無線模塊也屬于負(fù)載,是需要耗散一定的功耗。在電源選擇時(shí)需要考慮電源的供電能力是否足夠給無線模塊及其他的耗電單元,同時(shí)保證有一定的余量(至少30%的余量)。
所以在剛開始規(guī)劃無線傳輸產(chǎn)品時(shí),在電源方面做一點(diǎn)小小的調(diào)整,選擇紋波系數(shù)小同時(shí)負(fù)載電流合適的電源芯片作無線模塊的供電單元,保證無線傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性,無線模塊的傳輸距離會(huì)更遠(yuǎn)。
發(fā)射機(jī)與接收機(jī)調(diào)整
首先需要考慮應(yīng)用場景,確定好需要傳輸?shù)木嚯x。若需要進(jìn)行至少7~8km的無線傳輸,建議至少用發(fā)射功率30dBm(1W)和接收靈敏度高的無線模塊,即無線模塊的是否有加功率放大器(PA)和低噪聲放大器(LNA),否則無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無線傳輸。
天線調(diào)整
無線通信系統(tǒng)的增益等于無線模塊的發(fā)射功率與天線的增益之和,所以天線的增益對(duì)于無線模塊的傳輸距離有很大的關(guān)系。在模塊與天線匹配的情況下,天線的增益越高,無線模塊的傳輸距離越遠(yuǎn)。
一般的小吸盤增益只有2.0dBi左右,一些比較好的室外大天線可達(dá)5dBi的增益左右。若用小增益的天線搭配無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效果不理想時(shí),可以更換增益更高的天線,無線模塊會(huì)傳得更遠(yuǎn)。
同時(shí)也需要注意天線的方向性和安裝方式,盡可能將天線架設(shè)的高一些,調(diào)整無線模塊連接的天線放置處于同一水平面平行狀態(tài),這樣無線信號(hào)發(fā)送和接收的感應(yīng)面是最大的,發(fā)送和接收到的電磁波信號(hào)強(qiáng)度是最大的,這樣無線傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)。
傳輸路徑
無線模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信,是通過無線電磁波在空中直線傳輸實(shí)現(xiàn),所以障礙物的遮擋對(duì)無線傳輸有很大的影響,特別是金屬物體的障礙物,不僅阻擋無線傳輸?shù)男盘?hào),它還能吸收和反射電磁波信號(hào),降低輻射效率。所以,無線傳輸最大的障礙物其實(shí)就是金屬、房屋、樹林、草叢,海平面等一切可以起到遮擋作用的物體。
輻射均勻無盲區(qū)
輻射不均勻
工作頻率調(diào)整
無線信道相對(duì)比較擁擠,尤其是ISM頻段,在通信設(shè)備實(shí)際安裝的過程中,可以對(duì)當(dāng)?shù)氐碾姶怒h(huán)境做頻譜勘測(cè),選擇相對(duì)比較“干凈”的頻點(diǎn),避免不必要的干擾,同時(shí)需要嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)氐姆煞ㄒ?guī)進(jìn)行頻率規(guī)劃。
結(jié)構(gòu)調(diào)整
針對(duì)于天線放置在殼體內(nèi)的情況,建議:結(jié)構(gòu)允許的條件下,將天線放置到殼體外面,可以增加輻射的信號(hào)強(qiáng)度,增加傳輸距離。結(jié)構(gòu)不允許的條件下,調(diào)整天線與模塊之間的匹配,增加整個(gè)傳輸系統(tǒng)的增益。
小結(jié)
通訊距離是無線模塊的一個(gè)綜合指標(biāo),受到很多條件、因素和參數(shù)的影響。總的來說,無線收發(fā)模塊要實(shí)現(xiàn)理想的無線傳輸效果:
1.做好前期的規(guī)劃和選型,主要針對(duì)電源和所要使用的無線模塊
2.在收發(fā)兩端架高天線的放置點(diǎn)或者偏移天線的放置點(diǎn),減少障礙物的遮擋,減少對(duì)電磁波信號(hào)的衰減,減少無線信號(hào)的盲區(qū)
3.建議發(fā)送端和接收端的天線放置處于同一水平面平行狀態(tài)
4.使用高增益并且匹配無線模塊同時(shí)匹配用戶的應(yīng)用場景的天線
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