无线通信究竟如何传得更远？

在无线通信中，通信距离是绕不开的一个点。那究竟是什么影响了无线通信的距离？怎样能让通信距离更远一点呢？今天我们就用LoRa为例子，介绍从设计端和应用端都有哪些无线通讯距离改善方案。

▌原理介绍

关于无线通信的距离，我们先来认识这三个参数：信号强度、最小接收灵敏度、信噪比。



想知道这三个参数是什么，可以先不用去背它们的定义，我们可以代入人类每天都进行的通信活动--聊天：

● 信号强度就是衡量说话的音量；
● 最小接收灵敏度是衡量能听到多小的声音；
● 信噪比则是衡量我们在一个噪声多大的环境聊天。



这样理解后，和人类聊天一样，如果想隔得更远也能聊天，你可以：

说话更大声--增大信号强度；
让耳朵更灵敏--降低最小接收灵敏度；
减小环境噪声--增加信噪比。

▌调整方案

经过上面的介绍，“增加通信距离”这个问题已经可以来到怎么做的阶段了。那具体要怎么做呢？以LoRa通讯为例子，我们一项项来介绍：

1. 增大信号强度从设计上考虑调整，可以配置为更高的发射功率、或在发射机加入高频放大电路。例如致远电子推出的ZM470SX-MP高功率LoRa方案，通过分立元件搭建出高增益的高频放大电路，其发射功率可高达30dBm，比常见的20dBm的信号强度大了10倍。


若不方便加入放大电路，则需在应用上考虑调整，可以选高增益、高效率的天线。合适的天线实际上并不会增大信号强度，但可以将能量更多地辐射到需要的方向上。

图1发射链路框图

除了上述两种方案，还可以通过引入中继节点，让中继节点进行信息转发来增加通讯距离。这和找人传话是一个道理的，如致远电子推出的ZLGLink协议就能实现中继功能。

图2 中继方案示意图

2. 降低最小接收灵敏度
从设计上考虑调整，可以选用在噪声系数更小，增益更高的LNA，让系统可以接收到更小的信号。例如致远电子的LoRaWAN模组ZM1302-L正是采用该方法，最终实现最小接收灵敏度低至-142dBm。

3. 增加信噪比
从设计上考虑调整，可以通过器件选型、滤波和屏蔽的方式，如加入滤波器或增加屏蔽罩，以此来减少所受到的噪声干扰。从应用的角度考虑，则可以通过避开应用频繁的频点、分时通信或其他降低噪声影响的方法，增加信噪比。