无线测控通信距离（lí）的主要性能指（zhǐ）标有四（sì）个：
一（yī）、是发射（shè）机的射频输出功率，
二、是接收机的接收灵（líng）敏度（dù），
三（sān）、是系统的抗干（gàn）扰能力（lì），
四（sì）、是发射/接收天线的类型及增益。
而在这四个主要指标中，各（gè）国（guó）电磁兼容性标准（如北美的FCC、欧洲的EN规范）均（jun1）只限制发（fā）射功（gōng）率，只要对接收灵敏度（dù）及系统的抗干扰能力两（liǎng）项指标进行（háng）优（yōu）化（huà），即（jí）可在符合（hé）FCC或（huò）CE标准（zhǔn）的前提下扩大系统的通信（xìn）距离。
一、影响无（wú）线测控（kòng）通信距离的因素
1、地理环（huán）境
通信距离（lí）最远的是海平面及陆地无（wú）障碍（ài）的平直开阔地，这也（yě）是通常（cháng）用来评估（gū）无线通信设（shè）备的通信距离时使用的地理条件。其（qí）次是郊（jiāo）区农村、丘（qiū）陵、河（hé）床等（děng）半障碍、半（bàn）开（kāi）阔环（huán）境，通（tōng）信距离最（zuì）近的是城市楼群中或群山中（zhōng），总（zǒng）之，障碍物越（yuè）密集，对（duì）无线通信距离的影（yǐng）响就越大（dà），特别是金属物体（tǐ）的影响（xiǎng）最大。
根据（jù）路径（jìng）损（sǔn）耗公式:
Ld=32.4+20logf+20logdf=MHZd=Km可知信号每损耗6dB，通讯距离就会减（jiǎn）少一半!另一个因素（sù）就是多路径影响（xiǎng），所以如（rú）果无线模（mó）块附近的障碍物（wù）较多（duō）时也（yě）会影响通讯的距离和可（kě）靠性。
2、电磁环（huán）境
直流电（diàn）机、高压电（diàn）网、开（kāi）关电源、电（diàn）焊机、高频电（diàn）子设备、电脑、单片机等设备对无线通信设备的（de）通信距离均有不（bú）同程度的影响。
3、气侯条件
空气干燥时（shí）通信距（jù）离较远，空气潮湿（特（tè）别是雨、雪天（tiān）气）通信距离（lí）较近，在产品容许的环境工作温度范围内，温度（dù）升高会导致发射功率减小及接（jiē）收灵敏度降低，从（cóng）而减小（xiǎo）了通信距离。
4、发（fā）射机的射频（pín）输出（chū）功率
发（fā）射功率越大，通信距（jù）离越大；从理论上说发射功率可无限制地（dì）增加（jiā），但实际上由（yóu）于（yú）受成本或技（jì）规的限（xiàn）制，发射机的输出功率也是（shì）有限的。
5、接收机（jī）的接收灵敏度（dù）
接收灵敏（mǐn）度反映了接（jiē）收机捕捉微弱信号的功能，接收灵敏度（dù）越高，通信距离也越远（yuǎn）。但由于受自然界电磁（cí）噪声及工（gōng）业污（wū）染（rǎn）、电子（zǐ）元器件固（gù）有噪声（shēng）的（de）影响，-123dBm（即0.158uv）通常（cháng）被（bèi）认为是现（xiàn）代无线电通信中纯硬件实现的接收灵（líng）敏度的极限值，很难（nán）突（tū）破，即使加上软件（jiàn）纠错也只能再改善1-3dB，如果通信系统的接收（shōu）灵敏度（dù）已接近（jìn）这一极（jí）限值（zhí）就已无潜力可挖（wā）了，要提高通信距（jù）离（lí）只（zhī）能从其它方（fāng）面着手了（le）。EMTECH(XEMICS)的XE1203在1.2kbps的通讯速率下接收灵敏度可（kě）达-114------116dBm，XE1205在1.2kbps的通讯速率（lǜ）下接（jiē）收灵敏（mǐn）度可达（dá）-120-------121dBm(注:此灵敏度下通讯的误码（mǎ）率（lǜ）为0.1%)。
6、系（xì）统抗（kàng）干扰能力
实际的通信（xìn）环境总是存在着（zhe）各种（zhǒng）干扰源，在同样的（de）发射功率和同样的接收灵敏度的前提下，系统的（de）抗干扰能力越强，实际（jì）通信距（jù）离也越远。许多高频工程师都有这样（yàng）的体会：在实验室（屏（píng）蔽网房）内测试，调幅机与调频机的发（fā）射功率（lǜ）和（hé）接收灵敏度都相同，但在实（shí）际环境中测试时，调频机的（de）通信距（jù）离往往是调幅机的若干（gàn）倍，甚至（zhì）调幅机根本就不能工作，而调频机仍能有较远的通（tōng）信距离，原因是调频机的抗（kàng）干扰能力（lì）要（yào）比调（diào）幅机强（qiáng）得多（duō）。而影响无线通信系统抗干扰能（néng）力的（de）因素也很多，主（zhǔ）要（yào）与调（diào）制/解调方式，工作（zuò）带宽（kuān），电路（lù）设计PCB板布局和（hé）退耦及屏（píng）蔽措施是否得（dé）当有关，一般（bān）而（ér）言（yán），调频系统的抗干扰能力优于调幅（fú）系统，而窄带（dài）系统（tǒng）的抗干扰能力优于（yú）宽带（dài）系统。因此，带宽越窄，抗（kàng）干扰能力就越强，在同一发射功（gōng）率和接（jiē）收灵敏度条件（jiàn）下，通（tōng）信距离也越（yuè）远。XE1203的通讯（xùn）带宽最小（xiǎo）为（wéi）200KHZ，XE1205的最小带宽可达7KHZ.另SEMTECH(XEMICS)公司的RFIC都是基于零（líng）中频结构的（de）设计，这样不仅能省去昂贵的IF滤波器，而且（qiě）有更好的抗干扰特性。
7、软件纠错（cuò）
具有软件（jiàn）纠错的系统，其通信距离也比无软（ruǎn）件纠错的系统远；软件（jiàn）纠错能改善接收灵敏度1-3dB，但会产生一定的延时，在实时性要求很（hěn）高的（de）系统中也要考虑这（zhè）一因素的（de）影响。
8、天线类型及其增（zēng）益
天线的增益越（yuè）高（gāo），通信距离也越远。当发射机采用高（gāo）增（zēng）益的（de）定（dìng）向天（tiān）线时，能显著提高（gāo）通（tōng）信方向上的功（gōng）率密度（场强），而接收（shōu）机采用高增益（yì）定向天（tiān）线时能显著改（gǎi）善信号/噪声比，并提高接收场强（qiáng），从而大（dà）幅度提高通信距离。目前适合ISM/SRD免（miǎn）证（zhèng）使用频段的无线通信设（shè）备使用的天（tiān）线有以下几种：
鞭状天线（螺（luó）旋（xuán）天（tiān）线、拉杆天线）：增益0~3.5dB，适（shì）合便携式移动（dòng）手持机使用。
中（zhōng）增益（yì）吸盘天线：增益5.5~7dB，适合固（gù）定机及车载机使用。
高增益全向天线：增益（yì）8.5~10dB，需室外安装，适合于（yú）固（gù）定（dìng）机组网用。
高（gāo）增益定向天线：增益10~12dB，需室外安装，适合于远距离固定机用。
需（xū）要说明（míng）的一点是:增（zēng）益越高的天线其几（jǐ）何尺寸也越大，特别是高增益的定向或全向天线要（yào）求（qiú）室外安装才能发（fā）挥其最佳效（xiào）率，所以选项购（gòu）天线是也要考虑使用及（jí）安（ān）装是否方便。
9、天线有（yǒu）效高度
在（zài）各种条（tiáo）件相同的前提下（xià），天线（xiàn）距离（lí）地平面的高（gāo）度越高，通信（xìn）距离越远，特别（bié）是在城市环境下，提高（gāo）天线的高度比增大发射功率对通信距离（lí）的（de）影响要大（dà）得多。
二、无线测控通信距离的估（gū）算（suàn）
从上面的分析可知：很多因素都会（huì）影响无线通信（xìn）设备（bèi）的（de）通信距离（lí），而其中的地（dì）理环境、电（diàn）磁环境、气侯条件对无线（xiàn）通信距离的影响是由用户的使（shǐ）用条件（jiàn）决定的，难以改变，也很（hěn）难用（yòng）一个（gè）数学（xué）表（biǎo）达式描（miáo）述出（chū）来，只有（yǒu）那些能量（liàng）化的因素才能用一个数学表达式描述。对于工作频率范围在300MHZ~3GHZ之间的无线通（tōng）信设（shè）备，在视距范围（又称自由空间）内（nèi），已（yǐ）知发射功率P（W）、接收灵敏度E（uv）、发射（shè）天线R的有（yǒu）效高度Ht(m)及（jí）接收天线（xiàn）有效高度Hr（m）、发射天线（xiàn）增益Gt及接（jiē）收（shōu）天线增益Gr（单位均为倍，而不是dB）、载频（pín）波长（m），则通信距离d（m）可（kě）由下：
设发射功率（lǜ）为P（W），发（fā）射天线及接收天（tiān）线增益分别为Gt和Gr（单（dān）位均为倍），发射天（tiān）线（xiàn）及接收天（tiān）线的有效高度分别为（wéi）ht和hr（单位均（jun1）为米），发射机与（yǔ）接收机（jī）之（zhī）间的距离为d（m），射频信（xìn）号波长（zhǎng）为λ（m），提高（gāo）发射及接收天线的有效高度对信号台场强（qiáng）的提高（gāo）影响最显（xiǎn）著。对（duì）于XE1203模块（kuài），工作在1.2KBps的条件时接收灵敏度为-115dBm，代入上式可计算得在开阔地的（de）通信距离约（yuē）为10Km左（zuǒ）右（yòu），但调试良好（hǎo）的（de）XE203模块在上述条件（jiàn）下的实测距离为600—1000m，约为理论值的6%-10%左右。
为什么实（shí）际距离与理论值之间会有（yǒu）这么大的（de）差距呢？
原因有三个方面（miàn）：首先是公式中的结果是一（yī）个纯理论值（zhí），只考虑了电磁波在（zài）自由（yóu）空间中传播过（guò）程中随着距离的增加，能量（liàng）扩散（sàn）到更大空间后（hòu）能量（liàng）密度减小后导致信号场（chǎng）强减小的结果，而没有考虑空气及地面等介（jiè）质对（duì）电磁波吸收、衰减的影响；其次是没有考虑发（fā）射天（tiān）线的发射效率和接收（shōu）天线的接（jiē）收效率（理论上可以做到100%但实际上达不到（dào））的影响，最（zuì）后是也没（méi）有（yǒu）考虑各种电磁干（gàn）扰及接收机的抗干扰能力的影响，从而（ér）导（dǎo）致了实际（jì）结果与理论计算值有较大的误差。实际的通信环境（jìng）中总是（shì）存在着（zhe）各种各样的干扰（rǎo）源（yuán），有时虽然接收天线上感（gǎn）应（yīng）到的信号强度远高于接收（shōu）灵敏（mǐn）度，但是当接（jiē）收（shōu）机所处环境的（de）电磁干扰较大时，有用信号（hào）仍（réng）被淹没有干扰信号（hào）中，而接收机又不（bú）能有效抑制干扰，同样不（bú）能进行有（yǒu）效的无线电通信，如果接收机的抗干扰能力很强，这（zhè）种影响就比较小。在发射（shè）功率和接收灵敏度都相同的前（qián）提（tí）下，系统的（de）抗干扰能（néng）力越强，实际通信距离也就（jiù）越远。
许多高频工程师都有这样（yàng）的（de）体会（huì）：在实（shí）验室（屏（píng）蔽网房（fáng））内测试（shì），调幅系统与调频（pín）系（xì）统的发射功率和接收灵敏度（dù）都相同时，在实际环境中测试时，调频系统的通（tōng）信距离往（wǎng）往是调幅（fú）系统的若干倍（bèi），特别是当环境干（gàn）扰严重时，调（diào）幅系统根本就（jiù）不能通信，而调（diào）频系统（tǒng）仍能（néng）保持较远的通（tōng）信（xìn）距（jù）离（lí），原因是（shì）调（diào）频系统的抗干扰能力要比调幅系统强得多。相（xiàng）对而言，调频系统的抗（kàng）干扰能力优于调幅系（xì）统，而窄带系统的抗干扰能力优于宽带系（xì）统，因此（cǐ），在（zài）发射功率及接（jiē）收灵敏度相同的（de）前提下，带宽越窄（zhǎi），通信距离也越远。
通（tōng）过上（shàng）述分（fèn）析，我们可以得（dé）出这样的结论：在实际（jì）通信环境中，微（wēi）功率无线通信系统的通信（xìn）距离主要取决于系统的抗干（gàn）扰能力（lì）。
三、提高测控通信距离的措施（shī）
当地理环境和（hé）电磁环境一（yī）定时，为了保证（zhèng）无线（xiàn）通信的稳定和可靠，并充分挖掘低电压微功率（lǜ）无线通信设备（bèi）的（de）潜力（lì），又要（yào）做到（dào）经（jīng）济实用，在工程设计中可考虑以下措施：
1、尽可能提（tí）高天线的（de）有效高（gāo）度
从计算通信距（jù）离的公式（shì）中可以看出（chū），通信距离与（yǔ）收/发天线有（yǒu）效高度之积的（de）平方（fāng）根成正比，提高天线的有效高度（dù）能显著扩大通信距离，特别是在（zài）城市环境中，将天线（xiàn）设在楼（lóu）顶时能避开很多障碍并（bìng）远离干扰源，从而扩大通信范（fàn）围。
2、采（cǎi）用高增益天线
天线是无源器件，其本（běn）身（shēn）不（bú）能放大（dà）信号，但高（gāo）增益天线能显著提（tí）高通信方（fāng）向上的（de）能量密度，提（tí）高信号/噪声比，从而扩大（dà）通信范围，其（qí）作（zuò）用就与手电筒或是（shì）探照灯上的聚光镜相（xiàng）似。但高增益天线的成本较高，几何尺（chǐ）寸及重量（liàng）都比较大，只适合于固定安（ān）装使用。因此，在（zài）一（yī）定对多点或（huò）多点对一（yī）点的无线通信组网中可（kě）考虑主机用高增益的全向天线（xiàn），分机则根（gēn）据距主机距离的不同（tóng）选用（yòng）不同增益的天线，对于固定安（ān）装并且距（jù）离主机特别远（yuǎn）的分（fèn）机还可选用高（gāo）增益的（de）定向天线，而（ér）距离主机较近的分（fèn）机可（kě）选（xuǎn）用低（dī）成本（běn）的普通鞭状天（tiān）线，以降低系（xì）统成本。发射机采用高增益定向天线可显著提（tí）高通信方（fāng）向上的信号强度，而接（jiē）收机采用高增益定向天线可（kě）显著提高通信方向（xiàng）上的接收信号场强和信号/噪声之比，从而大幅度地（dì）扩大（dà）通信距离，但只适合于（yú）同一个（gè）方（fāng）向上（shàng）的（de）通信，并且（qiě）成本也（yě）较高（gāo），天线的几何尺寸（cùn）大，重量也（yě）较（jiào）重，只适合于固定（dìng）安装使用（yòng）。
3、尽量缩短射频电缆的长度
用（yòng）于（yú）连接无线通信机与室外天线的射频（pín）同轴（zhóu）电缆对射频信号也有一定的损（sǔn）耗，例如：50-3型电缆的损耗为（wéi）0.2dB/m，50-7型电缆的损耗为0.1dB/m，50-9型电缆的损耗为0.07dB/m，电缆越长，损耗就越大（dà），对所传输的射频（pín）信号的损耗的增（zēng）大又会导致（zhì）通（tōng）信距离（lí）的下降，所（suǒ）以必要时可将（jiāng）射频组（zǔ）件直（zhí）接装（zhuāng）在室（shì）外天线的底（dǐ）部（bù），而射频组件与用户系统（tǒng）间的连线则采用多芯屏蔽电缆连接。
4、尽量远离各种干扰源（yuán）
距干扰源越近，信号（hào）/噪声比就越低，也（yě）会（huì）导致（zhì）通（tōng）信距离下降。必要时可分别（bié）对数传模块和会产生电（diàn）磁干扰的部件采取屏蔽措施，并用特性阻抗为（wéi）50Ω的射频同（tóng）轴电（diàn）缆将天线引到（dào）远离干扰源的地方，同时与（yǔ）射频组件相连的电源线（xiàn）、信（xìn）号（hào）线也采用屏蔽电缆（lǎn），并增加必要的滤波（bō）网络，以最大降（jiàng）度地抑（yì）制干扰，充分发（fā）挥接收机（jī）高灵敏度的优势。
5、优（yōu）先采用抗干扰（rǎo）能力（lì）强的无线通信产（chǎn）品
当无线（xiàn）通信接收机（jī）处在电（diàn）磁干扰较大的（de）环境（jìng）中工作时，如果抗干扰能（néng）力跟不上，接收（shōu）灵敏度高将变得毫无意义，此时应优先采用抗干（gàn）扰（rǎo）能力较强的产品，如果是数字通信系统还应（yīng）优先采（cǎi）用有（yǒu）软（ruǎn）件纠错功能（néng）的产（chǎn）品。
6、防雷、防水、防潮
对于采用室外天线的系统，必（bì）须（xū）采取避雷（léi）、防雷措施，如（rú）加装避雷针、避雷器，同时，对于露天架空的供电（diàn）电源线、信号传（chuán）输线（xiàn）也要采取避雷（léi）防（fáng）雷措施，以防（fáng）雷电从（cóng）电缆串（chuàn）入机（jī）器（qì）。对于（yú）露天安（ān）装的射频组件（jiàn）还应采取防水措施，以防下雨时雨水进入机器，如果设备（bèi）不是长期通（tōng）电或（huò）不经常（cháng）使用，而空气（qì）又比较潮湿，则还应采（cǎi）取防（fáng）潮措施，例如在机（jī）壳内适当地方放置并定期更换干燥剂，总之，要防止（zhǐ）机器进水和受潮，以免电路组件（jiàn）发（fā）霉、生锈而失效。
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