1.天线辐射知识

1.1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。

1.2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。

图信号穿墙简单计算方法

1.3两点通讯测试

　　为实现最大距离通讯，测试时需要注意以下几点：

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。

1.4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。

在这种情况下，应该将两个天线倾斜放置，如图23所示。

图天线倾斜角度图示 1.5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。

图天线安装图示、

2.飞龙无线协调器的安装

2.1影响无线信号传输距离和稳定性因素

l建筑物布局，建筑结构，钢筋混凝土对协调器的传输距离有影响

lbluetooth，WiFi对于协调器(ZigBee)的干扰很大

l磁场，汽车发动机，电机，微波炉，高压，雷雨闪电等会影响协调器的无线信号稳定性

2.2无线协调器的安装

l每个无线协调器有固定IP地址，从交换机牵网线去接无线协调器

l无线协调器放在天花板上，天线朝下，天线处于同一水平上

l每个无线协调器的IP地址唯一，电脑监听无线协调器通信的端口唯一

l两个无线协调器的距离我们一般建议8-10米，在实际场所以掌中宝或无线刷卡器操作来测试是否能与电脑通信

3.无线行业术语

l灵敏度

无线传输的接收灵敏度类似于人们沟通交谈时的听力，提高信号的接收灵敏度可使无线产品

具有更强地捕获弱信号的能力。这样，随着传输距离的增加，接收信号变弱，高灵敏度的无线产品仍可以接收数据，维持稳定连接，大幅提高传输距离。发送功率。接收灵敏度按照dbm来衡量，因为通常接收的功率门限非常小，因此该数值是负值（log10为底的参数，负值表示小数）。接收端的信号强度越小，速率越低，直至无法接收。由此看到，在无线网络系统中，提高接收端的接收灵敏度与提高发射端的发射功率同等重要。

802.15.4标准规定2.4GHz射频的最低接收器灵敏度为-85dBm，900MHz为-92dBm。

802.15.4的所有供应商都已经超过这个标准，接收器灵敏度在-90dBm至-100dBm之间。

尽管10dBm看上去差别并不大，但对作用范围和系统成本影响很大。

接收器灵敏度和发送功率都会影响发送器/接收器的范围。接收器灵敏度越高，

发送功率越大，作用距离越远。即使在建筑物中，高发送功率和良好的接收器灵敏度也

会提高射频链路的可靠性

l发送功率

指的是射频模块发送到天线上的功率，ZigBee技术使用的功率通常在0dbm（1mw）到20dbm（100mw）之间。

l链路预算

链路预算为发送功率和接收灵敏度的绝对值之和，它在某种程度上，体现了一个射频芯片的总体收发性能。例如ZICM2410模块，接收灵敏度-97db，发送功率5mw（6dbm），6+|-97|=103.ZICM2410芯片的链路预算为8+|-98|=106db，从芯片到模块，损耗了3db。

l天线增益

增益是天线的主要指标之一，它是方向系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求，简单地说，在同等条件下，增益越高，电波传播的距离越远，一般基地台天线采用高增益天线，移动台天线采用低增益天线。

lDBM

dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。

[例1]如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。

[例2]对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：

10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。

ldBi和dBd

dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15