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。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202212/441365.htm

▌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：

● 信號強(qiáng)度就是衡量說話的音量,；

● 最小接收靈敏度是衡量能聽到多小的聲音,；

● 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：

說話更大聲--增大信號強(qiáng)度,；

讓耳朵更靈敏--降低最小接收靈敏度,；

減小環(huán)境噪聲--增加信噪比。

▌?wù){(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：

1. 增大信號強(qiáng)度從設(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,。

圖1發(fā)射鏈路框圖

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,。

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