nrf24l01无线模块传输距离分析

沈丹 发表于 2017-12-15 13:47:15 收藏 已收藏
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nrf24l01无线模块传输距离分析

沈丹 发表于 2017-12-15 13:47:15 收藏

  nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4GHz~2.5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率发射时,工作电流也只有9mA;接收时,工作电流只有12.3mA,多种低功率工作模式,工作在100mw时电流为160mA,在数据传输方面实现相对WiFi距离更远,但传输数据量不如WiFi(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。

  nRF24L01无线模块的传输速度及距离

  一、NRF24L01的三种模块

  1.天线在PCB上

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  该模块的天线在PCB上,没有加功率芯片,属于传输距离最短的模块。空旷条件下,经过实测,2M传输速率下15米,1M传输速率30米,250K传输速率50米。

  2.外置天线

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  该模块的天线是外置天线,没有加功率芯片,传输距离比前者在每种速率下大概大了1倍的传输距离。

  3.加了功放芯片的

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  该模块既加了外置天线,又加了功放芯片,在250K传输速率下,传输距离可达1100米。

  此外,市场上出现了一种台产版的NRF24L01+芯片,名称为SI24R1,芯片内集成功放芯片,所以在第一种PCB天线模块上,传输距离比NRF24L01+要远一些。

  二、无线模块通讯距离受影响的因素

  1、天线
        天线增益是一个硬性的指标,一般天线增益越高,传输距离越远,但是由于使用场景以及产品本身的条件限制,不能指望使用更高的天线增益来增加通讯距离。

nrf24l01无线模块传输距离分析

  2、输出功率。
         一般2.4GHz的最大输出功率是0dBm,超过这个数值通常有产生两个问题。

  1)、当输出功率过大时,会影响干扰到其他工作在相近频率的设备,造成其他设备无法正常工作;

  2)、增加输出所使用的PA电路过急剧的增加设备的电流消耗和发热量,使用PA的无线模块不再适合低功耗和移动设备使用。

  3、数据传输功率。
        举个例子:以nrf24l01+模块为例,它同时支持250kbps和1Mbps的数传传输速率,当其它应用参数一致时,两种数据传输速率实际测的通讯距离相差很大。低速率的250kbps通讯距离至少在高速率的1Mbps的2倍以上。没有很大的数据量却贪图高传输速率,结果是会影响传输距离的。

nrf24l01无线模块传输距离分析

  三、如何提升无线模块的通讯距离

  提升模块的通信距离是很多人非常关心的事情,一般可通过这几个方法来提升模块的通讯距离。

  1、匹配高增益天线;

  2、适当加大发射功率;

  3、调整好适当的发射频率;

  4、提高接收灵敏度。

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RF/无线
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