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SA728F33 全双工音频模块的链路预算与距离实测

2026-11-12 10:09

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SA728F33 在现场能传多远?需要把模块参数、通话配置和现场条件放在一起看。本次使用两台模块距离测试中,797 m 和 1.4 km  处多数配置可正常通信;2.3 km 处需要选择合适方位,部分 48 kHz 配置出现中断或无法接收;2.9 km 已处于频繁中断的通信边界。本文结合实际测试记录和模块参数,说明链路预算怎样计算,以及这些结果对选型和整机设计有什么参考价值。


一. 测试设备与配置


测试使用两台 SA728F33 模块,配 SW433-ZB172 天线,天线垂直放置

 

项目

报告记录

测试设备

两台 SA728F33 全双工模块

天线

SW433-ZB172,垂直放置

频点与功率档位

440.125 MHz;Power Level 7

通话配置

最大并发配置档位 1 / 2 / 4 / 8 / 16;采样率 8 / 16 / 48 kHz

语音触发

VOX OFF

未记录条件

供电电压、天线离地高度、固件版本、逐配置通话时长及量化丢包数据

 

这里的“16 路”是最大并发配置档位。本次实际使用两台模块,测试的是不同档位下的通信表现,并非 16 台设备同时发言。同组可登记的终端数量与同时发言人数也要分开看。。

SA728F33全双工音频模块

图 1  本次测试使用的两台 SA728F33 模块。

配套天线

二. 四个距离点的通话情况

距离

测试中的通信表现

使用参考

797 m

除16路 / 48 kHz配置偶尔中断外,其余受测配置在各测试方位下均可正常通信。

各测试方位下,多数配置通信正常;16 路 / 48 kHz 有偶发断音。

1.4 km

除16路 / 48 kHz配置偶尔中断外,其余受测配置在各测试方位下均可正常通信。

多数配置在该点通信正常,装机后可重点复测人体和外壳遮挡。

2.3 km

选择合适方位后,其余受测配置可正常通信;1路 / 48 kHz、8路 / 48 kHz偶尔中断,16路 / 48 kHz无法接收。

使用时需要调整方位,并核对通话配置。

2.9 km

16路 / 8 kHz、8路 / 16 kHz偶尔能够接收,但频繁中断;其余受测配置无法接收。

已频繁中断,不宜作为连续通话的工作距离。

注:表中“路数”为最大并发配置档位,“其余受测配置”沿用测试报告的汇总记录。以下结果对应本次设备、安装方式和测试环境。

图 3  现场测试照片及距离点示意图。各距离均相对固定端,图中位置不代表实测坐标。


三.  链路预算怎样算


链路预算要算的是:信号从发射端到达接收端后,还剩多少余量。两端天线增益、馈线损耗和传播损耗都要计入:Pr = Pt + Gt + Gr − Lt − Lr − PL
Pr 为接收功率,Pt 为发射功率,Gt、Gr 分别为发射和接收天线增益,Lt、Lr 分别为两端馈线及连接损耗,PL 为传播路径损耗。接收功率需要高于当前配置的接收灵敏度,还要留出余量,应对信号波动。


以 31 dBm 发射功率、−113 dBm 接收灵敏度为例,两者相差 144 dB。再假设两端天线增益扣除馈线等损耗后,合计净增益为 +1 dB,允许的路径损耗就是 145 dB。这个 +1 dB 仅用于演算,SW433-ZB172 在本次安装条件下的净增益并未实测。


31 dBm 对应 400–460 MHz 版本、4 V 供电时的典型参数。距离报告未记录供电电压和实际射频功率,因此下面的计算只能说明方法,不能代替四个测试点的实测预算。

 

计算项

示例数值

使用条件

发射功率与灵敏度之差

144 dB

31 − (−113),需核对配置和电压

两端天线及连接净增益

+1 dB

仅为示例假设

允许路径损耗

145 dB

144 + 1,尚未预留工程余量

示例工程余量

35 dB

仅用于说明算法,须由现场目标确定

预留余量后的路径损耗预算

110 dB

145 − 35,不代表实测结果

 

表中的 35 dB 也是预留余量的示例。实际需要留多少,要看现场干扰、安装遮挡、信号波动和通话要求。厂房、道路和手持终端的条件不同,余量应结合各自的测试结果确定。


四 路径损耗怎样换算成距离


自由空间损耗可按 FSPL = 32.44 + 20 log₁₀(fMHz) + 20 log₁₀(dkm) 计算,其中频率用 MHz,距离用 km。440.125 MHz、1 km 对应约 85.3 dB。实际设备若安装较低,或沿途有地面反射、建筑遮挡,损耗就可能明显偏离这一计算值。


现场估算常用对数距离模型:PL(d) = PL(d₀) + 10n log₁₀(d/d₀)。d₀ 是参考距离,PL(d₀) 是该位置的路径损耗,n 反映损耗随距离增加的速度。这几个参数应来自同一场景的测量或适用模型,直接将自由空间损耗与经验指数组合,往往会算出偏乐观的距离。


本次报告记录了距离和通话现象,没有 RSSI 或路径损耗数据,尚不足以拟合现场模型。现阶段可参考四个点位的实际表现;换到厂房或楼宇后,仍需要重新测试。


五 并发档位和采样率为什么会影响距离


−113 dBm 不是所有配置共用的接收门限。SA728F33 V1.0 参数比较表列出了不同配置的灵敏度,下面选取几组作对照。这些是器件测试参数,并非本次道路测试测得的数值。

配置

接收灵敏度

相对 2 路 8 kHz 的预算变化

2 路 / 8 kHz

−113.5 dBm

基准

8 路 / 8 kHz

−111 dBm

减少 2.5 dB

16 路 / 8 kHz

−110 dBm

减少 3.5 dB

8 路 / 48 kHz

−107 dBm

减少 6.5 dB

16 路 / 48 kHz

−102.5 dBm

减少 11 dB

 

在发射功率和天线条件相同时,接收门限越高,可用余量就越少。本次测试中,16 路 / 48 kHz 在 797 m 和 1.4 km 已偶尔中断,2.3 km 处无法接收,与这组配置余量较小的趋势相符。具体断音原因还需结合现场干扰、供电和安装情况排查。


选配置时,先确定需要多少人同时发言、需要多宽的音频带宽,再决定采样率。整机音质还受麦克风、音频接口和播放电路影响。若项目需要多人同时通话,应按实际设备数量再做一轮并发测试。


六. 400–460 MHz 与 840–960 MHz 怎么选


SA728F33 有 400–460 MHz 和 840–960 MHz 两个版本。频段选择主要涉及天线尺寸、传播条件和目标市场的使用要求,具体区别如下。

 

比较项

400–460 MHz

840–960 MHz

天线尺寸

同类谐振天线通常更长

同类谐振天线通常更短

同尺寸天线的表现

取决于电尺寸、匹配与安装,不能一概认为效率更高

同样需要装机后验证效率与失谐

自由空间传播损耗

相同距离与天线增益条件下,440 MHz 比 915 MHz 低约 6.4 dB

比较值只代表自由空间频率差异

本次实测支持范围

频点为 440.125 MHz

本次未测,需单独验证

 

较低频率通常有利于某些绕射场景,但穿墙效果还要看墙体材料、结构和天线安装。此次只测试了 440.125 MHz,840–960 MHz 版本的现场距离需另测。

七. 提高功率能增加多少距离

功率档位与距离并非一一对应。下图列出不同档位的输出功率和平均电流,数据来自 V1.0 参数比较表:48 kHz、2 路配置,400–460 MHz 在 4 V 下测试,915 MHz 在 5 V 下测试。图中电流不是本次道路测试的记录。

图 4  不同功率档位的输出功率与平均电流。


400–460 MHz 在 4 V 下,从 LV_6 调到 LV_7,功率由 31.0 增至 31.3 dBm,平均电流由 416 增至 435 mA,增加约 4.6%。915 MHz 在 5 V 下,同样调整一档,功率由 29.8 增至 31.2 dBm,电流由 389 增至 466 mA,增加约 19.8%。可见,同样是提高一档,不同频段下的功率变化和耗电增幅并不相同。


用理想对数距离模型作比较,功率增加 ΔP 后,距离比为 10^[ΔP/(10n)]。假设 n = 4,增加 0.3 dB 对应约 1.7% 的距离变化,增加 1.4 dB 对应约 8.4%。这只是模型计算,现场能增加多少距离,还要通过复测确认。


调试时,可先找到满足覆盖要求的功率档位,再逐档比较断音、电流和温升。供电电路尤其要检查发射瞬间的峰值电流与压降。现场有多组设备时,也要留意提高功率后对其他设备的影响。


八 中继位置与天线安装


SA728F33 支持 Mesh 组网。中继位置应同时兼顾两侧链路,优先选在能够可靠接收到两端信号的位置,并采用稳定供电、适当架高。增加中继后,要重新检查通话时延和断音情况,覆盖距离不能按跳数简单相乘。


本次没有测试中继或多跳网络,无法据此判断 Mesh 能增加多少覆盖。实际部署时,需按固件和配套说明设置节点角色与跳数,再验证多跳下的通话表现。


天线安装要按具体型号留出净空,并检查附近的电池、金属件、线缆和人体是否影响匹配与辐射。完成装机后应复测,因为裸板上正常的天线,装入外壳后可能失谐。馈线损耗则按型号、长度和工作频率计算。


九 现场复测要记录什么


这次测试可作为初步参考。用于项目验收时,还要补齐供电、安装高度、固件等条件,并事先明确可接受的断音频次和持续时间。稳定工作距离应留有余量,不能直接采用偶尔能够接收的最远点。

测试项

建议记录内容

判断方法

基准配置

频点、功率档位、供电电压、采样率、并发档位、固件版本

各点保持一致;变更时单独分组

安装与路线

天线型号、高度、方向、馈线、距离测量方式、路线及遮挡

固定点与移动端位置均可复现

方位与人体遮挡

面向、背向、转身或贴近人体时的双向通话

按产品要求设定可接受断音频次与时长

实际并发

足量终端同时发言,覆盖目标人数与采样率

记录双向断音、掉线及通话延时

长期运行

连续通话时长、电源压降、温升、重连情况

按任务持续时间与环境要求设定

边界复测

加密边界点位,多轮往返测试

偶尔接收到不能判为稳定可用

 

工具支持时,可同步记录 RSSI、丢包率或链路状态。语音测试则记录两个方向的断音次数、持续时间、掉线和恢复情况,便于比较不同点位及配置。


十 常见问题


1.提高供电电压或增加中继 一定能改善通信吗


需要先找出链路受限的原因。调整电压要在允许范围内进行,并检查输出功率、电源负载和温升;增加中继则要保证两侧链路可靠。本次未做电压对比和中继测试,暂时无法给出距离增益。


2.频段和功率还需要核对什么


根据目标市场和具体用途,核对可用频率、发射功率、带宽及相关设备与使用要求。整机评估还需结合外壳、天线和电路进行,天线更换也可能影响辐射指标及认证条件。


SA728F33 的现场距离需要连同配置一起看:本次 797 m 和 1.4 km 处多数配置通信正常,2.3 km 对方位和配置更敏感,2.9 km 已有中断。项目选型可先参考这些结果,再带着实际天线、外壳和供电条件到目标现场复测。