蓝牙模块手机连线全轴向测试报告 (1M PHY)

引言

相较于 MN54L-15 系列模块 (9.3x14.5x2.1mm)，MN54LM-20A 模块尺寸较小 (7.5x13x2.0mm)，特别是其中 MN54LM-S20A 模块尺寸最小 (7.5x10.2x2mm)。本测试旨在探讨「尺寸缩小对模块的有效连线距离影响为何?」，并完整验证 Arad Connectivity MN54LM-20A 系列 BLE 模块与 iPhone 7 手机在 1M PHY 模式下进行通讯时的最大有效通讯距离，全面测试内置式 CHIP、PCB 天线及外接 u.FL 天线版本模块在各轴向与手机的通讯效能。

1. 测试目标

完整验证 MN54LM-20A BLE 系列 BLE 模块与iPhone7手机在1M PHY进行通讯时的最大有效通讯距离。

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与手机的通讯效能。

2. 测试日期与环境

测试日期: 2026 年 07 月 28 日

测试环境: 户外环境，新北市妈祖田河滨公园。

3. 测试设备需求

讯号发射端（SLAVE/PERIPHERAL）: MN54LM-C20A, MN54 LM-P20A模块、MN54 LM-U20A, MN54 LM-S20A模块

讯号接收端 （MASTER/CENTRAL）: iPhone 7 发射功率 (Tx Power): 0 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。

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系列模块）；+0 dBm ( iPhone 7手机 )

PHY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 33 度、湿度 71%。

5. 测试流程 - iPhone 7（MASTER, 0 dBm）

5.1 准备与连线建立

1. 设备设定： 使用 iPhone 7 与 SLAVE 装置 （MN54LM-C20A, MN54 LM-P20A, MN54 LM-U20A, MN54 LM-S20A）建立有效连线，并确认封包接收。

2. 传输速率： 设定 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： 观察 LightBlue® 画面确认连线状态。

5.2 距离量测与数据记录

1. 分段测试： MASTER 装置（iPhone 7）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，透过 LightBlue® 画面确认连线质量。

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LightBlue®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：

测试结论

综合本次开放场域的实测数据显示，随着 MN54LM-20A 系列模块在实体尺寸上的缩减（特别是体积最小的 MN54LM-S20A），其整体的无线传输距离确实受到一定程度的影响。然而，透过各轴向与旋转角度的交叉验证，可以得出以下关键结论：

1. 尺寸与效能的权衡： 体积的缩减直接影响了内置天线的辐射效率，其中微型化的 S CHIP (MN54LM-S20A) 在各轴向上的通讯距离普遍降至 370–541 公尺区间，而标准尺寸的 CHIP 与 PCB 版本则能维持在 400 至 660 公尺的水平。

2. 天线方向性与旋转优化： 物理摆放方向与旋转角度（如 R90°）对特定天线（如 CHIP 与 PCB 天线）的通讯距离有显著影响。透过适当的旋转与方向对准（例如 CHIP 天线在 Y 轴旋转后可提升至 631–667 公尺），能有效突破部分方向的效能限制。

3. 外接天线的优势： 对于空间受限但仍需追求极致通讯距离的应用，搭配外接 u.FL 天线（如 P111B24003）能显著拉升效能，在特定轴向达到高达 661 公尺的稳定连线距离，是克服模块小型化带来距离衰减的另一种替代方案。

图片文字版权声明：

★ 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。

更多的蓝牙无线模块和其他产品方案信息，请访问我们的网站或通过邮件与我们联系。