蓝牙模块模块对模块全轴向测试报告 (1M & 125K PHY)

本测试移师至竹围海滨之开阔户外环境，旨在深入探讨模块尺寸微型化后，对无线有效连线距离所产生的实际影响。本次测试全面评估 Arad Connectivity MN54LM-20A 系列 BLE 模块（测试阵容涵盖内置式 CHIP、PCB 天线及外接 u.FL 天线版本，未纳入 S20A 型号），并将架构从以往的手机对连转换为「模块对模块」的双向连线模式。同时，测试范畴同步扩展至标准 1M PHY 与超长距离 125K PHY 两种传输模式，藉此全方位验证各轴向在海滨环境下的极限通讯效能与传输表现。

1. 测试目标

        完整验证 MN54LM-20A BLE 系列 BLE 模块双向沟通( MASTER/CENTRAL TO SLAVE/PERIPHERAL )于开放场域的有效通讯距离。

        测试内置式 CHIP 及 PCB 天线及外接u.FL天线版本模块在各轴向的通讯效能。

2. 测试日期与环境

测试日期: 2026 年 07 月 30 日

测试环境: 户外环境，桃园市竹围海水浴场。

3. 测试设备需求

讯号发射端（SLAVE/PERIPHERAL）: MN54LM-C20A, MN54 LM-P20A, MN54 LM-U20A模块

讯号接收端 1（MASTER/CENTRAL）: MN52H-U40 发射功率 (Tx Power): 8 dBm

外接天线种类

ANTX100ETHAB24553

ANTX100P011B24003_1

ANTX100P111B24003_0

测试软件:  LightBlue®；爱瑞德科技客制化 BLE 韧体 (基于Nordic UART Service SDK)。

距离量测工具:  Google Map, 手机 GPS 定位。

4. 测试参数

TX Power:  +8 dBm (设定于 MN54LM-20A系列及MN52H-U40模块）

PHY模式:  125K（Long Range模式）; 1M（标准 BLE 模式）

封包大小:  20 bytes；每秒4封包

方向: 距离量测维持可视直线路径（LOS）。

天线高度: 天线距离地面高度3公尺

传输模式: 连线模式（验证有效封包传输，至少收到一组封包）。

环境条件: 温度：摄氏 32.5 度、湿度 75%。

5. 测试流程

此流程旨在确保在标准化和可重复的条件下，量测 MN54LM-20A系列蓝牙模块在不同天线配置下的最大传输距离。

5.1 准备与连线建立

           1. 设备设定： 使用 MN52H-U40 EVB与 SLAVE 装置 （MN54LM-C20A, MN54 LM-P20A, MN54 LM-U20A）建立有效连线，并确认封包接收。

2. 传输速率： 设定 125K或1M 模式，每秒传递 4 个封包。

3. 起始点定位： 将 SLAVE 装置固定于起始点，天线距离地面高度3公尺，并确保所有天线方向均朝向预计的移动路径。

4. 连线确认： MASTER 装置在起始点与 SLAVE 装置建立有效连线，并进行双向封包传输。封包的接收状态将透过模块上的灯号闪烁来显示与确认。

5.2 距离量测与数据记录

1. 分段测试： MASTER 装置（MN52H-U40 EVB）沿着可视直线距离路径，以 10 公尺的增量向外移动。

2. 停留与监测： 在每一个量测距离点，确认MASTER装置的连线状态，并持续向外移动。

3. 极限距离判定： 持续移动直到连线无法稳定维持（例如，封包成功率持续低或连线彻底中断，此时灯号将停止闪烁）。使用 Google Map 及 GPS 定位工具，精确记录断线距离与断线发生时的环境特征。

6. 测试纪录 (最大有效连线距离)

下表为MN54LM-20A系列模块在远距离能维持稳定双向连线至少接收到一个封包的情况下最大有效距离：

PHY 1M

PHY 125K

试结论

根据本次在竹围海滨进行的模块对模块实测数据（涵盖 1M PHY 与 125K PHY 模式），针对 Arad Connectivity MN54LM-20A 系列模块的效能表现可归纳出以下关键结论：

PHY 模式对传输距离的突破性提升：

在 1M PHY 标准模式下，各天线版本的有效通讯距离普遍落在 675 公尺至 1187 公尺之间（例如 PCB 天线在 Z 轴为 675m，外接 P111B24003 天线在 Z 轴可达 1187m）。

当切换至 125K PHY（Long Range 模式）后，受惠于编码增益，传输距离呈现倍数成长，全面突破 2.4 公里至 2.7 公里的大关。其中外接 P111B24003 天线在 Z 轴创下最高 2736 公尺的极限距离，CHIP 天线在 Y 轴旋转 (R90) 后亦达到 2670 公尺的高水平表现。

内置式天线（CHIP 与 PCB）之全轴向表现与旋转优化：

CHIP 天线展现出极佳的稳定性，在 1M 模式下各轴向均维持在 1071m 至 1115m 左右，且在 Y 轴进行 90 度旋转 (R90) 后，距离可从 1080m 提升至 1303m；在 125K 模式下更稳定维持在 2479m 至 2670m 之间。

PCB 天线在 1M 模式下的 -Y 与 X 轴表现突出（超过 1070m），但在 Z 轴正向仅 675m，显示其指向性较强；而在 125K 模式下则展现优异的均衡性，各轴向皆能维持在 2436m 至 2634m 的高稳定度。

外接 u.FL 天线版本之极限效能：

搭配外接天线（如 ETHAB24553、P011B24003、P111B24003）可有效推升特定轴向的传输极限。例如外接 P111B24003 天线在 1M 模式的 Z 轴达到 1187m，在 125K 模式下更达到 2736m 的优异表现，证明外接天线方案能有效提供长距离应用的高度灵活性与稳定度。

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★ 本文章内容源于 爱瑞德科技Arad Connectivity Co., Ltd，已获得爱瑞德科技 Arad Connectivity Co.,Ltd授权推广发布/转载。

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