La velocidad de datos mínima para Zigbee es de 20k bits por segundo y esto determina el ancho de banda del receptor. Cuanto más ancho es el ancho de banda del receptor, mayor es el ruido que el receptor capta, por lo que correr a un ancho de banda menor significa que para una potencia de transmisión dada, la distancia de operación al receptor puede ser mayor.
La potencia recibida necesaria para una velocidad de datos determinada es: -
La potencia requerida en dBm es -154dBm + 10 \ $ log_ {10} \ $ (velocidad de datos) dBm
Entonces, a 20 kbits / seg, la potencia necesaria es de -111 dBm, pero este es realmente el límite duro y siempre debe considerar lo que se llama un margen de desvanecimiento (básicamente, agregue al menos 20 dB a esta cifra), esto lo lleva a -91dBm .
El transmisor, en el espacio libre (condiciones ideales) empuja la energía de su antena y la fórmula de Friis que iguala el poder a la distancia es la siguiente: -
Pérdida de enlace (dB) = 32.4 + 20 \ $ log_ {10} \ $ (F) + 20 \ $ log_ {10} \ $ (d)
donde F es MHz y d es la distancia entre las dos antenas (kilo metros).
Entonces, si la radio usa 1 GHz y estaba a 1.5 km de distancia, la pérdida del enlace sería 32.4 + 60 + 3.52 = aproximadamente 96dB. Si está transmitiendo + 10dBm, entonces la potencia recibida sería -86dBm. Esto parece funcionar porque calculé que se necesita un receptor de 20 kbps -91dBm PERO, una vez más, se trata de una transmisión perfecta en el espacio libre y hay varias reglas básicas necesarias para convertir esto a "en la tierra" con muchos obstáculos (esto es muy grande tema). Si agrega otros 20 a 40dB a estas cifras, estaría viendo algo que debería funcionar de manera razonablemente confiable.
Esto significa que es posible que necesite transmitir a + 40dBm (10 W de potencia de salida). Esto es demasiado alto para Zigbee, por lo tanto, considere antenas direccionales que agreguen ganancia tanto en el transmisor como en el receptor, o considere una red de malla como se recomienda en el enlace de wikipedia en la pregunta.