2.4GHzZigbee数传模块传输距离的估算方法

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1、万方数据2009年8月第36卷第4期西安电子科技大学学报(自然科学版)JoURNALOFXIDIANUNIVERSITYAug．2009V01．36NO．42．4GHzZigbee数传模块传输距离的估算方法郭宏福1，白丽娜2，郭志华1(1．西安电子科技大学理学院，陕西西安710071；2．西安电子科技大学机电工程学院，陕西西安710071)摘要：采用802．15．4a信道损耗模型，探讨了2．4GHzZigbee射频模块辐射传输损耗的分析方法，分析了影响传输距离的因素，推导了最大传输距离的估算公式．针对设计的Zigbee射频模块具体电路，对传输损耗和最大传输距离进行了分析

2、计算，并作了实验测试，估算误差小于10％，符合工程应用要求，可作为2．4GHzZigbee射频数传模块的设计和工程应用传输距离估算的理论依据．关键词：Zigbee；传输距离；估算方法；信道中图分类号：TN011文献标识码：A文章编号：1001—2400(2009)04一0691一05Estimationmethodforthetransmissiondistanceforthe2．4GHzZigbeeapplicationGUOHong-ful，BAILi一咒口2，GUOZhi—hual(1-SchoolofScience，XidianUniv．，Xi’an710071

3、，China；2．SchoolofMechano-electronicEngineering，XidianUniv．，Xi’an710071，China)Abstract：ItisatroublesomematterforaZigbeedesignerthatusingthegeneralwirelesschannelmodeltoestimatetransmissiondistanceresultsinlagererrors．Bythe802．15．4achannelmodel。theanalyticalmethodsof2．4GHzZigbeeRFmodulerad

4、iationtransmissionlossiSdiscussedlthefactorsthataffectthetransmissiondistanceareanalyzed，andtheestimationformulaforthemaximumtransmissiondistanceisderived．FortheZigbeeRFmodulespecificcircuitdesigned，thetransmissionlossandthelargesttransmissiondistancearecalculatedandthroughtheexperimenta

5、ltest，theestimatederrorislessthan10％，whichisinlinewiththerequirementsofengineeringapplications，anditcanbeusedasthetheoreticalbasisfor2．4GHzZigbeeRFmoduledesignandengineeringapplicationstoestimatethetransmissiondistance．KeyWords：zigbee；transmissiondistance；estimation；communicationchannels

6、2．4GHz频段Zigbee无线传输技术在家庭、建筑及工业自动化中已广泛应用．这种以低成本、低功耗、低数据传输速率、低复杂度为显著优点的短距离无线通信协议，满足了小型、低成本的固定、便携或移动设备无线联网的要求．随着短距离无线设备应用的不断普及，现有的无线通信信道损耗估算模型由于频率范围限制不能直接应用，对Zigbee技术应用设计人员来说，如何分析与估算设计的Zigbee射频模块或电路可传输的距离是很麻烦的事情．笔者在电波传播理论的基础上，具体讨论了2．4GHz频段的电波传播特性，并根据自己开发的2．4GHzZigbee数传模块的具体模型，分析了影响传输距离的电路因素和

7、传输路径的因素，参考IEEE802．15．4a信道损耗模型，推导了最大传输距离的估算公式，并对开阔传播环境下Zigbee短距离无线设备的路径损耗和传输距离进行实际估算和验证测试．结果说明这些计算方法可以让系统设计人员对2．4GHzZigbee应用中收稿日期：2008—12—18基金项目：西安市创新支撵计划一工业应用技术研发项目资助(CXY08016(1))作者简介：郭宏福(1964一)，男，副教授，E-mail；hfguo@xidian．edu．cn．万方数据692西安电子科技大学学报(自然科学版)第36卷传输距离有较精确的估算．1影响传