zigbee
1為乙個預估的exel**,
ti提供的基於friis等式和二維反射平面模型計算的,通過理論計算可得到傳輸的理論距離。
影響通訊距離有如下主要的指標:
①頻段選擇
選擇的通訊頻段越高,通訊距離越短。頻段越低天線越難設計。
②發射功率
發射功率越大,通訊距離越遠,與此同時,板子的功耗也越高,正常情況下,一般晶元的發射功率在5~10dbm,可以通過增加pa的方式增加發射功率。
③天線距離地面的高度
距離地面越高,通訊的距離越遠。
④環境雜訊和干擾源
zigbee技術的抗干擾特性主要是指抗同頻干擾,即來自共用相同頻段的其他技術的干擾。
ieee 802.15.4
標準中提供了很多機制來保證
zigbee
在2.4ghz
頻段和其他無線技術標準的共存能力。包括空閒通道評估、動態通道選擇、通道演算法,合理利用這些技術可以保障
zigbee
與同頻段其他技術的共存。
除了上述幾種無線技術標準工作在
2.4ghz ism
頻段外,還有一些其他的干擾源,比如無繩**、微波爐、路由器等,保障與干擾源的距離可以提高通訊距離。 ⑤
天線的選擇
天線的選擇涉及天線的效能指標,若各種指標都較好的情況下,天線對距離的影響不會大,但是若天線指標達不到,將對通訊距離產生非常大的影響。
天線指標包含以下內容:
天線的前端指標:發射功率、阻抗匹配、頻偏、接收靈敏度
天線的後端指標:效率、頻寬、天線尺寸、增益
一旦確定下來使用哪一款天線,天線的後端指標是固定下來的,附件2是
ti提供的幾款天線的設計,每一款天線都可以使用在任意一款
zigbee
晶元上,
ti不對單獨的晶元做天線設計。幾款天線的區別就在天線的後端指標上,天線的效率主要是天線的等效輻射功率,對比傳導測試的天線的輸入功率,
50%的效率就意味著
3db的損耗。我們現在使用的
dn007是ti
推薦的首選天線,另一款
ti給出的備選天線
an043
尺寸小,極化增益高,但是效率低一些,頻寬也小一些,使用與對體積要求小,對通訊要求不是特別高的場合,可作為終端裝置的天線使用。
我們能做的就是盡量優化前端指標,發射功率可以通過增加
pa的方式,
cc2592
可將發射功率增加到
22dbm
,並且內部的
lan可提高
3dbm
接收靈敏度。
rf6505
是乙個27dbm
的參考設計,前提是電源沒問題。
在發射功率確定的前提下,調整阻抗匹配、頻偏和接收靈敏度。其中阻抗匹配可用網路分析儀分析。發射功率和頻偏可用頻譜儀分析。靈敏度測試可以用透明模式,但是要有準確的輸出功率,建議用訊號發生器傳導測試,先得到板子的靈敏度。
pcb天線的測試可以先把天線斷開,用
coax
測試50
歐的,然後再調匹配。 ti
給出的建議,如果沒有詳細的天線技術能力的話,就完全參考天線設計的指導。
ti的參考設計如果完全參考,距離還是不錯的。通訊距離問題不是更換天線就能解決的。
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