你是否遇到过这些场景？
家里Wi-Fi穿墙后信号满格但网速龟速？
蓝牙耳机在商场突然断连？
无人机图传在500米外画面卡顿？
这一切背后，便是无线传输技术领域中的四个“隐形指挥官”在博弈，即：频段、功率、灵敏度、空中速率。
在无线通信系统的设计与优化中，工作频段、发射功率、接收灵敏度、空中速率是决定性能的四大核心参数。无线模块传输性能的四大核心参数相互制约又彼此关联，直接影响传输距离、数据吞吐量、抗干扰能力及系统能耗。本文将深入探讨这四者的作用机制，并结合SUB-1G、2.4GHz、5GHz等典型频段的物联网应用场景，解析其工程化挑战与解决方案。
· SUB-1G（如433MHz、868MHz、915MHz）：波长长（0.3-0.7m），绕射能力强，穿透损耗低，能“绕”过障碍物（如穿墙、跨树林），适合广域覆盖（如智能表计、农业物联网）。但带宽受限，理论速率通常<100kbps。
· 2.4GHz/5GHz（Wi-Fi/BT/ZigBee）：平衡覆盖与速率的主流频段，带宽可达160MHz（Wi-Fi 6），支持Mbps级速率，但穿透混凝土墙体时衰减高达15-30dB，2.4GHz覆盖广但易“堵车”（蓝牙、微波炉都抢道），5GHz车道多（带宽大），速度快但穿墙弱（混凝土墙衰减30%）。那么蓝牙耳机在商场为什么会断连？——2.4GHz频段被数十个Wi-Fi信号“挤爆”
· 毫米波（28/60GHz）：超大带宽（GHz级），支持10Gbps+速率（如5G NR），但传输距离短（百米级），易受雨雾吸收，需波束赋形补偿。
· 覆盖vs速率：SUB-1G牺牲速率换取千米级覆盖，毫米波反之。
· 干扰规避：2.4GHz频段拥挤（Wi-Fi/BT/ZigBee共存），需动态信道选择（DFS）或跳频（FHSS）。
· 法规限制：各国对ISM频段的发射功率、占空比有严格限制（如FCC Part 15、ETSI EN 300 220）。
1. 无线传输功率与链路预算
发射功率（单位：dBm）直接决定有效各向同性辐射功率（EIRP），公式：
其中，
为接收灵敏度。提高
可扩展传输距离，但受法规与功耗限制。
发射功率好比说话的音量——声音越大传得越远，但太大会扰民且费电。
2. 无线模块传输功率的应用场景
· 低功耗广域（LPWA）：NB-IoT/LoRa采用17dBm（50mW），配合扩频技术实现10km+覆盖。
· 高速率短距：Wi-Fi 6 AP常配置23-27dBm（200-500mW），通过MIMO和OFDMA提升容量。
· 合规性挑战：例如ETSI规定2.4GHz频段EIRP≤20dBm，需在天线增益与功率间折衷。
接收灵敏度（单位：dBm）是接收机能解码的最小有效信号功率，由噪声系数（NF）、带宽（BW）、信噪比（SNR）决定：
· 带宽：带宽加倍，灵敏度恶化3dB（如LoRa 125kHz vs. 500kHz）。
· 调制方式：高阶调制（如256QAM）需更高SNR，灵敏度劣化。
灵敏度是接收机在噪音中捕捉微弱信号的能力——就像在菜市场听清别人的悄悄话。
· LoRa的“时间换灵敏度”：
用更长的扩频因子（SF12）传输，速率降至0.3kbps，但灵敏度高达-148dBm（比4G强20dB！）。
· 5G手机的“抗干扰耳机”：
毫米波手机内置AI降噪算法，从噪音中提取有效信号。
空中速率（PHY Rate，单位：Mbps）由公式决定：
· NSC：子载波数（OFDM系统）
· M：调制阶数（如QPSK=2, 256QAM=8）
· CR：编码率（如1/2, 3/4）
· TSYM：符号周期
· 提升速率：
o 增加子载波（Wi-Fi 6比Wi-Fi 5多4倍
o 高阶调制（从QPSK升级到1024QAM）
o 提升编码率（从1/2到5/6）
· 降速保距：LoRa采用SF12（速率0.3kbps）换取-148dBm灵敏度，比SF7（5kbps）提升20dB链路预算。
在频段、功率、灵敏度、速率的相互制约下，无线设计常面临“无线传输模块通信距离——无线模块传输速率——无线模块能耗”不可能三角。未来，通过AI动态参数调优（如自适应调制编码）、超材料天线（提升增益与方向性）、联合通信感知（环境智能感知）等技术，或将打破传统边界，开启无线模块传输通信的新方式。
今天的分享就到这里啦，EBYTE每一天都致力于更好的助力物联化、智能化、自动化的发展，提升资源利用率，更多无线数传模块产品和无线传输技术资料，感兴趣的小伙伴可以登录我们的亿佰特官网和企业公众号（微信号：cdebyte）进行了解，也可以直接拨打400电话咨询技术专员！
相关阅读：
