无线发射功率和通信距离之间的关系

无线发射功率和通信距离之间的关系

目前有多种无线网络标准，分别用在不同的场合。比如无线局域网络、蓝牙、ZigBee、Z-Wave等，这些基本使用2.4G这个ISM频段（工业、科学和医用）。还有在我国用于居民水表无线抄表的通信装置，以及大多数小型的无线数据传输通信终端，大多使用433M频率。国家规定这些免费使用频率的无线装置其发射功率分别作了限制规定。因此这些无线网络的典型传输距离基本在几十米以内，在室外开阔环境也只能到300米左右

在接收灵敏度一定的情况下，采用无线发射功率P和接收半径R之间关系是P=R2~R5，也就是P可能会远远大于R2。因此，即使在发射功率不受限制的情况下，要延长点对点之间的无线通信距离，将需要成指数地加大发射功率。显然，这一定会在许多不能增大功率的场合下受到限制。那么如何比较好地解决延长通信距离的问题呢？一个办法就是采取中继跳转的方式，来实现加倍延长通信距离。也就是以增加中继装置的代价，无需将发射功率提高4

倍以上，就可以实现加倍延长两点之间的通信距离。甚至可用采用中继多跳，来实现更长距离的通信。在通信装置的供电受到限制的情况下，如果中继装置的成本比较低廉，而且允许有一定的通信中继时延，这种办法不失为比较好的解决办法。这种解决办法不仅突破供电的限制而且实现长距离通信，而且由于从两端的终端到每一个中继装置，其发射功率的总和会远远小于不用中继的方式，其发射的电磁波对周围环境的影响可以减少许多倍。

无线传感网络是当前国内外比较尖端和热门的研究课题。它可以用在军事和其它多方面，在各种条件恶劣又复杂的区域里实现无人干涉的自动监测。无线传感网络中的每个节点一般不会考虑有市电供给，因此首先就要解决省电的问题。由于无线传感网络一般需要分布在一个特定的区域里，节点散布的状态必然要求采用中继多跳的办法，来实现在综合节能的限制条件下保证其网络的连通性。

我们在工业和民用远程抄表领域，通信的基本状况是间断的小数据量的传输，多数场合对时延没有很高的要求，因此较低的传输速率即可满足要求。如果能够在很低功耗的条件下做到长距离的传输，而在点与点之间的通信距离过长时可以采用中继跳转的办法来满足其连通，而且采用这种增加中继跳转装置后，其设备成本仍然比较低，那么这样的系统方案无疑符合经济性和实用性，并且其总体很低的电磁辐射对环境比较友好。