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首页 > 技术文章 > 蓝牙传输距离由哪些因素决定?

发表时间:2022-03-14  |  访问量:381

与其他无线技术不同, 蓝牙旨在支持两个设备之间的各种可实现范围,为开发人员提供极大的灵活性,以创建最能满足其目标用例需求的无线解决方案。几个关键因素影响可靠蓝牙连接,蓝牙传输距离由一下几个因素决定。

蓝牙芯片传输距离的决定因素

1、无线电频谱

无线电频谱从 30 Hz 到 300 GHz。频率越低,范围越长。但是,频率越低,它支持的数据速率越低。 因此,选择无线电频谱时,在范围和数据速率之间进行权衡。

蓝牙 使用 2.4 GHz ISM 频谱带(2400 至 2483.5 MHz),在范围和吞吐量之间实现良好的平衡。此外,2.4 GHz 频段在全球可用,使其成为低功耗无线连接的真正标准。

2、PHY

无线技术的物理层 (PHY) 定义了调制方案及其用于通过特定射频 (RF) 频段发送数据的其他技术。这包括可用通道的数量、这些通道的利用方式、错误更正的使用、 警卫 到位,以对抗干扰,等等。如果将 RF 通信与口头交流进行比较,则可以认为 PHY 定义了您讲话的速度和清晰度。两者都会影响可以听到的声音范围。

蓝牙 提供了多个 PHY 选项,每个选项具有确定有效范围和数据速率的不同特征。

3、接收器灵敏度

接收器灵敏度是接收机可以解释的最小信号强度的度量。换句话说,这是接收器可以检测无线电信号、维护连接和仍然解调数据的最低功率级别。将接收器灵敏度视为您听到的声音或最安静的声音的量度 和 理解。

蓝牙 指定设备必须能够实现 -70 dBm 到 -82 dBm 的最小接收器灵敏度,具体取决于所使用的 PHY。然而 蓝牙 实现通常实现更高的接收器灵敏度级别。例如, 蓝牙 LE 125K(编码)PHY 的接收器灵敏度为 -103 dBm。

4、传输功率

选择传输功率电平是范围和功耗之间的设计权衡。发射功率越高,信号在长距离处听到的可能性就越大,有效范围越长。但是,增加传输功率会增加设备的功耗。想象一下传输能力,就像你的声音音量一样。 你说话的声音越大,人们听到的越远,但所需要的能量就越多。

蓝牙 支持从 -20 dBm (0.01 mW) 到 +20 dBm (100 mW) 的传输功率。

5、天线增益

天线将发射机的电能转换为电磁能(或无线电波),反之亦然。天线位置、封装尺寸和设计可以极大地影响信号的传输和接收效率。天线的类型和尺寸及其将电转换为电磁能量和聚焦能量方向的效率可能有很大差异。

有效的天线增益与发射和接收天线相关。天线的方向影响类似于通过圆锥体进行说话或聆听,以集中声音的能量。

蓝牙 设计人员可以选择实现多种天线选项。天线设计是一门艺术,也是一门科学。 蓝牙 器件通常实现 ±10 dBi 至 +10 dBi 范围内的天线增益。
6、路径丢失

路径损耗是无线电波通过空气传播时信号强度的降低。路径损耗或路径衰减在距离上自然发生,并受传输信号的环境的影响。发射器和接收器之间的障碍物会使信号变差。

衰减器可以是任何内容,从湿度和降水,到墙壁、窗户和其他由玻璃、木材、金属或混凝土制成的障碍物,包括反射和散射无线电波的金属塔或面板。虽然无线电波可以穿过物体,但衰减量和有效路径损耗随障碍物的类型和密度而变化。

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