No tengo límites de espacio, transmisión de energía o requisitos de energía, así que
Puedo usar lo que quiera.
Difícilmente . Bluetooth, que funciona en frecuencias de 2,4 GHz está fuertemente regulado en lo que respecta a la potencia de salida. La mayor parte de esta legislación se expresa en ERP ("Potencia radiada efectiva"), lo que significa que tendrá en cuenta las pérdidas de ganancia de antena y de coaxial / alimentación en cualquier dirección particular o plano de radiación.
Además, Bluetooth se clasifica en varias clases de potencia, los equipos del tipo Clase 1 (para los cuales debe estar certificado) tienen un ERP máximo de 100 mW (20dBm). Los equipos de clase 2 (generalmente dispositivos móviles como teléfonos móviles / celulares) se clasifican a 2.5 mW (4dBm).
Si desea más poder que eso, realmente creo que necesita una licencia para eso, y su licencia estipulará cuánta potencia de salida / ERP puede usar.
Le recomendaría fuertemente verificar la legislación local y nacional.
Quiero extender "lo máximo posible" el rango
Hay varias formas de hacer esto y mantenerse dentro de la legislación aplicable.
Suponiendo que está construyendo un dispositivo del tipo "Clase 1" y obtenga la certificación para tal.
Primero , divide las señales TX y RX en tu dispositivo. Puede hacer esto con un "Acoplador Coaxial Circular" para las frecuencias previstas de 2.4 GHz (se pueden encontrar muchas referencias simplemente buscando en su motor de búsqueda favorito). Esto significa que puede usar dos antenas, una para TX y otra para RX.
Segundo , se asegura de que su potencia de TX no exceda la potencia de TX máxima permitida de 100 mW ERP. Necesitas saber lo siguiente:
- Ganancia de la antena de la antena que elija (A en dBi)
- Pérdida coaxial de la longitud del alimentador que utiliza (C en dB)
- Pérdida de inserción del acoplador coaxial circular (CCC en dB)
Con estos, ahora puede calcular la potencia de transmisión máxima de su amplificador que utiliza:
Pout (dBm) = 20 - A + C + CCC
Por último , puedes usar una antena de ganancia muy alta para RX; para RX omnidireccional puede usar varios diseños "colineales verticales", que podrían tener cifras de ganancia típicas de 9dBi o más! Usted puede considerar el conjunto de antenas apiladas verticalmente. Una vez más, puede utilizar una búsqueda para obtener más información.
Sugerencia : tanto para RX como para las antenas de TX, puede influir en el ángulo de elevación de la ganancia máxima utilizando matrices de antenas apiladas, alimentadas con una fase diferente para influir en el "ángulo de despegue de ganancia máxima", esto para mejorar tanto RX como la señal de TX hacia el horizonte o el plano horizontal, o incluso intentar mejorar la ganancia en ángulos negativos por debajo del plano horizontal.
Este [ la necesidad de matrices en fases ] deberá establecerlo mediante el modelado de la ubicación de su sistema de antena y la posición relativa de los usuarios del sistema. Ejemplo: si su antena es realmente alta (por ejemplo, 100 metros sobre el suelo) y sus usuarios son realmente bajos (por ejemplo, personas que caminan a nivel del suelo usando teléfonos móviles), entonces desea una ganancia máxima de su sistema de antena con un ángulo negativo de ganancia máxima. por lo que la señal máxima es hacia abajo hacia sus usuarios. Nuevamente, muchos diseños para esto, y la información de los mismos, se pueden encontrar en internet.
Otra cosa a considerar es: si su señal necesita viajar a través de estructuras, como edificios, paredes, árboles u otros, es posible que desee considerar sistemas de antenas con polarización circular. La polarización circular mejorará las propiedades de penetración de la señal transmitida, al menos en cierta medida.
Para mejorar aún más el alcance, puede considerar los sistemas de antenas direccionales, pero ha eliminado esto en su pregunta, por lo que no haré más comentarios al respecto.
Esperamos que esto le brinde la información correcta para considerar el diseño de diferentes sistemas de antenas. He utilizado deliberadamente el término " sistema de antena ", ya que esta respuesta no se relaciona simplemente con " una antena, enchúfelo y juegue ".
Después de todo, pedías:
"máximo posible"
HTH.
