无线ZigBee通讯距离测试指南.docx
《无线ZigBee通讯距离测试指南.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无线ZigBee通讯距离测试指南.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
无线ZigBee通讯距离测试指南
无线ZigBee通讯距离测试指南
文档概述
本文描述如何有效的进行ZigBee通讯距离测试测试。
首先介绍一些基本的天线辐射知识、安装注意事项，然后在信号辐射效果还未能达到预期的情况下，如何通过中继方式，实现信号覆盖。
从原理和操作两方面，使得读者不仅能快速的按照文档进行有效的距离测试，也能根据现场的具体情因地制宜的采取改善信号强度的方法。
版本管理
文档版本管理
修改时间
修改内容
2012年8月5日
创建文档
目 录
1.天线辐射知识 3
1.1 信号衰减曲线 3
1.2 全向天线辐射图 3
1.3 定向天线辐射图 4
1.4 障碍物衰减经验值 5
2.两点通讯测试 6
2.1 收发两者尽量水平 6
2.2 有落差时的天线调整原则 6
2.3 天线安装不要紧贴金属 7
3.通过中继扩展网络 8
4.售后服务及技术支持 10
1.天线辐射知识
1.1信号衰减曲线
2.4GHz信号的自由空间衰减是指数型的（如图11所示），离信号源处一米衰减接近40dBm，但是到了远传，衰减就小了，距离8dBm功率输出节点（如WLT2408）400米的位置，信号强度为-96dBm（中间无明显遮挡物），到达500米，信号强度为-97dBm，1dBm信号在远处可以延长通讯距离将近100米的距离。
图11 2.4Ghz信号随距离衰减图
1.2全向天线辐射图
全向天线并不是球型辐射，只在辐射平面上360度信号都一样强，全向天线的辐射面这样确定：
当天线垂直地面，最佳辐射面是水平的，且正切于棒状天线的中心。
图12全向天线辐射图
天线的角度会严重影响测试效果，在最佳辐射面范围里，信号会比非辐射面范围大很多，近处更为明显。
1.3定向天线辐射图
定向天线指信号辐射面仅在某个区域，常见的定向天线包括平板天线和八目天线，其中八目天使的指向性最好，其方向图如图13所示。
定向天线主要用于主干网的点对点定向传播。
图13八目天线主要信号辐射图
1.4障碍物衰减经验值
在无线工程中，经常需要根据现场障碍物的材质，对信号衰减做大致的评估，表格1列举了常见的一些材质的衰减值，可以作为施工和故障排查的参考。
表格1常见材质的信号衰减（2.4Ghz）
障碍物
衰减值
红砖水泥墙（15-25cm）
13～18dBm
钢筋混凝土墙
15-20dBm
空心砌块砖墙
4～6dBm
木板墙（5-10cm）
5～6dBm
简易石膏板墙
3～5dBm
玻璃，玻璃窗（3-5cm）
6～8dBm
木门
3～5dBm
金属门
6～8dBm
在计算模块能穿几堵墙的时候，记得要先减去离信号源1米左右，由于信号衰减特性，已经衰减掉40dBm左右，因此如果节点位于房间中央，那么信号源8dBm计算，只能穿越两堵墙，这种计算方法是2.4Ghz频段特性，属于物理规律，没有厂商区别。
图14信号穿墙简单计算方法
2.两点通讯测试
为实现最大距离通讯，测试时需要注意以下几点：
2.1收发两者尽量水平
发送机和接收机尽量水平放置，这样两者都在对方的最佳辐射面上，如所示。
图21收发水平
2.2有落差时的天线调整原则
假如现场收发设备不在水平面上，有一定的落差，如果天线还是垂直地面放置，就不在最佳发射接收区域（如图22所示），通讯距离会达不到预期效果。
图22落差时错误天线摆放
在这种情况下，应该将两个天线倾斜放置，如图23所示。
图23天线倾斜角度图示
2.3天线安装不要紧贴金属
在某些应用中，无线设备可能会安装在避雷针等金属管的附近，如果直接将天线贴住金属管，金属管会破坏天线本身的辐射场，造成信号辐射图变形，产生不规则的是辐射场，对传输很不利，与天线平行的金属平面也会造成类似的结果
建议遇到此种情况，用夹具安装设备时，要使天线距离金属管或者金属平面至少10cm。
图24天线安装图示
3.通过中继扩展网络
在某些遮挡物比较多的场合，点对点直接的天线辐射可能不能解决信号覆盖的问题，如图31所示，节点A不能直接发送数据给节点B，这时，可以通过在C位置点安装一个节点C，作为中继转发，C位置和AB位置之间，都没有明显的障碍物，是最佳的中继位置。
晓网电子的数据传输产品都具备中继功能，默认是关闭的，因为在一般场合是不需要此功能的，在节点数密集的场合下，例如一个房间内有30个节点。
所有节点都开启中继的话，会引起数据转发延迟。
中继器
图31复杂情况下的中继覆盖
要开启中继功能，只需要将需要中继的节点，如图中的C点，配置成“终端+中继模式”即可，如图32所示。
图32 中继模式配置参数
升级会员 