无线发射接收的距离到底与哪些因素有关？

Question

看到蓝牙的距离在10M左右，zigbee在100m左右等等，他们应该是基于不同的协议，即是说通信距离与协议有关了，更确定的说是与物理层协议有关了。我想知道无线通信距离是否只与协议的物理层有关？与上层协议是否有关？物理层的协议是定义软件的还是定义硬件的？什么是制约无线通信距离传输远近的最关键因素？

Answer 1

我认为主要与物理层协议及硬件特性相关。

比如ZigBee:

1.应用频率范围；
在我国使用2.4GHz，欧洲868MHz，美国915MHz，不同频率，调制方式和传输速率不同。

2.调制方式与扩频技术；

3.接收灵敏度和发射功率；
不同国家，对不同的无线技术规定相应的最大功率值。在允许范围内，发射功率大，接收灵敏度大，传输距离越远。
控制发射功率，可以使用服务原语，这是物理层协议提供的。接收灵敏度大小，则主要看硬件特性（如天线）。

所以，
1.传输距离与上层协议无关；
2.物理层协议，既然是协议，是双方的一种约定，主要是定义软件，当然也与硬件密切相关；
3.制约无线通信距离的，有使用频率、调制方式与扩频技术、接收灵敏度与发射功率大小。

举例：
蓝牙与ZigBee，使用频率都是2.4GHz，调制方式不同，分别是GFSK和O-QPSK，扩频方式不同，分别是FHSS和DSSS，接收灵敏度与发射功率大小不同，导致了10m与100m的差异；

ZigBee与WiFi（无线局域网），使用的都是2.4GHz, 都是DSSS，在发射功率上WiFi比ZigBee大得多，所以能达1000m。

Answer 2

最关键的因素是发射功率的大小和天线的形状高度这二者,如同样的功率下不同的天线其距离可以相差数十倍,这二者是相辅相成的.

Answer 3

一、无线电设备本身对无线通讯距离的影响
1、信号发射设备的射频输出功率，发送设备发射功率越大，通信距离越大；从理论上说发射功率可无限制地增加，但实际上由于受成本或技术的影响，发射机的输出功率是有限的。
2、信号接收设备的接收灵敏度，接收设备的灵敏度反映了接收机捕捉的微弱信号的功能，接收设备灵敏度越高，通信距离也越远。但是由于自然界的电磁噪声及工业污染、电子元器件固有的噪声影响，灵敏度的极限值很难被突破。
3、系统抗干扰的能力，实际的通信环境总是存在各种干扰源，在同样的发射功率和同样的接收灵敏的前提下，系统的抗干扰能力越强，实际通信距离也越远。
4、发射和接收天线等因素的类型及增益，天线自身的质量和接收效率，严重影响着通信距离。当采用高增益定向天线时，能显著提高通信方向上的功率密度（场强）；但是需要注意的是，天线的大小决定着增益的大小，增益越强天线越大。所以我们在选择高增益天线时，一定要先审视自身设备的大小。
二、影响无线通信距离的环境因素
1、地理环境。首先，通信距离最远的是海平面及陆地无障碍的平直开阔地，这也是通常用来评估无线设备通信距离时，使用的地理条件。其次，由于无线电环境监测设备还需要大量应用于郊区农村、丘陵、群山中，总之就是障碍物密集的地方，障碍物越密集，对无线通讯距离的影响就越大。
2、电磁环境。直流电机、高压电网、开关电源、电焊机、高频电子设备、电脑、单片机等设备对无线通信设备的信号有着很大的影响，当无线电波穿过这些区域时，信号的质量会格外影响。
3、气候条件。电磁波运动起来之后是有质量的，这样气候环境也会对信号传输产生影响。当空气干燥时通讯距离较远，空气潮湿（特别是雨、雪天气）通讯距离和质量会大打折扣。其次，温度也会对信号的传输有着明显的影响，当温度越高发射功率越低，接受的灵敏度也会降低，从而减少了通讯距离；相反温度越低，通信距离越长。

Answer 4

不同的无线介质传输无线信号所使用的频段不一样.