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[资源共享] Lora参数计算和RF射频传输距离计算公式和工具

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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-10-20 09:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xulikai 于 2019-10-20 10:36 编辑


此内容由EEWORLD论坛网友xulikai原创,如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处

前导码发送时长
每个前导码发送占用的时长与扩频因子 SF、信道带宽 BW 有关,计算公式如下:

数据发送时长(空中速率)
数据传输空中速率与扩频因子 SF、信道带宽 BW、编码率 CR 有关,计算公式如下:

一次无线数据发送所用时长=发送前导码的时长+发送数据所用时长

接收灵敏度
接收灵敏度与扩频因子 SF、信道带宽 BW 有关,计算公式如下:

传输距离(任何无线均适用)
传输距离与发送方的发射功率有关,发射功率越高时数据传输越远。
传输距离与接收方的接收灵敏度有关,灵敏度值越低越有利于接收较弱信号。
传输距离还与无线电波频率有关(433MHz、 315MHz 等)。
传输距离还与传输介质对无线电波的衰减吸收程度有关(空气质量、遮挡物材质等)。
传输距离计算公式如下:

举例:
发射功率=12dBm,接收灵敏度=-127dBm,介质损耗=35dBm,无线频率=433MHz,则理论上的
传输距离为:

即: 大约的通讯距离为 8.7 公里。
发射功率=5dBm,接收灵敏度=-118.5dBm,介质损耗=45dBm,无线频率=433MHz,则理论上的
通讯距离为: 0.46 公里。
发射功率=20dBm,接收灵敏度=-148dBm,介质损耗=45dBm,无线频率=433MHz,则理论上的
通讯距离为: 13.82 公里。

关于介质损耗
根据使用环境的估算值,以下可参考
可视:空旷 25dBm,乡村 30dBm,小城镇 35dBm,大城市 40dBm
墙:钢结构 15~25,混凝土 13~18,空心砖 4~6,石膏板 3~5,玻璃 3~5,镀膜玻璃 12~15
其它:汽车 8~12,火车车厢 15~30,电梯 30 左右,树林 10~20
在实际应用中,发送方与接收方之间的无线电信号强度损耗往往是多种介质损耗的累加和,
即在 35dBm 的基础上再加上发送方到接收方之间的其它物质吸收损耗,总的介质损耗在
45dBm 较为合理。
通过传输距离计算公式可知, 发射功率、接收灵敏度或者介质损耗每变化 6dBm 时,传输距
离会发生一倍的变化,所以需要特别重视窗户、门、玻璃、墙体等物体的影响,将发送方和
接收方的天线安装到最有利的地点。

要设置的中心频率值*2^14,写到寄存器06、07、08里,高字节在前
例如:设置中心频率为433MHz
433*2^14=7094272=0x6C4000,则应向寄存器06写入0x6C,07寄存器写入0x40,08寄存器写入0x00

计算公式及举例说明: Lora SX1278通讯速率与传输距离相关计算说明.pdf (299.26 KB, 下载次数: 8)



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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-10-21 09:54 | 显示全部楼层

学习了,多谢



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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-10-21 10:19 | 显示全部楼层

请教楼主:发射功率、接收灵敏度是总功率还是每MHz?介质衰减是总衰减还是每公里衰减值?汽车、火车车厢的衰减应理解为增加的总衰减吧?这些公式适合3500MHz频带吗?多谢



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 楼主| 发表于 2019-10-21 10:33 | 显示全部楼层
combat 发表于 2019-10-21 10:19 请教楼主:发射功率、接收灵敏度是总功率还是每MHz?介质衰减是总衰减还是每公里衰减值?汽车、火车车厢的 ...

功率是指发射总功率,公式里介质衰减与公里数无关,因为空气(介质)有对无线信号有衰减,所以会导致传输距离发生变化(公里数),除了空气以外,每增加一种其它物质,总衰减就加上那个物质的衰减。比如空气衰减固定为35,隔了其它物质时再加上其它物质的衰减,用总的衰减放到公式里去计算通讯距离就对了。实际应用时还要考虑一定的距离冗余



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