nrf24l01无线模块传输距离分析 - 全文

　　nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4GHz～2.5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA;接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式，工作在100mw时电流为160mA，在数据传输方面实现相对WiFi距离更远，但传输数据量不如WiFi（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便。

　　

　　一、NRF24L01的三种模块

　　1.天线在PCB上

　　

　　该模块的天线在PCB上，没有加功率芯片，属于传输距离最短的模块。空旷条件下，经过实测，2M传输速率下15米，1M传输速率30米，250K传输速率50米。

　　2.外置天线

　　

　　该模块的天线是外置天线，没有加功率芯片，传输距离比前者在每种速率下大概大了1倍的传输距离。

　　3.加了功放芯片的

　　

　　该模块既加了外置天线，又加了功放芯片，在250K传输速率下，传输距离可达1100米。

　　此外，市场上出现了一种台产版的NRF24L01+芯片，名称为SI24R1，芯片内集成功放芯片，所以在第一种PCB天线模块上，传输距离比NRF24L01+要远一些。

　　二、无线模块通讯距离受影响的因素

　　1、天线。
        天线增益是一个硬性的指标，一般天线增益越高，传输距离越远，但是由于使用场景以及产品本身的条件限制，不能指望使用更高的天线增益来增加通讯距离。

　　2、输出功率。
         一般2.4GHz的最大输出功率是0dBm，超过这个数值通常有产生两个问题。

　　1）、当输出功率过大时，会影响干扰到其他工作在相近频率的设备，造成其他设备无法正常工作;

　　2）、增加输出所使用的PA电路过急剧的增加设备的电流消耗和发热量，使用PA的无线模块不再适合低功耗和移动设备使用。

　　3、数据传输功率。
        举个例子：以nrf24l01+模块为例，它同时支持250kbps和1Mbps的数传传输速率，当其它应用参数一致时，两种数据传输速率实际测的通讯距离相差很大。低速率的250kbps通讯距离至少在高速率的1Mbps的2倍以上。没有很大的数据量却贪图高传输速率，结果是会影响传输距离的。

　　三、如何提升无线模块的通讯距离

　　提升模块的通信距离是很多人非常关心的事情，一般可通过这几个方法来提升模块的通讯距离。

　　1、匹配高增益天线;

　　2、适当加大发射功率;

　　3、调整好适当的发射频率;

　　4、提高接收灵敏度。