RF DESIGN TOOL · LoRa

LoRa 距離與封包時間（Airtime）計算器

填入每包資料長度、總資料量或需要的速度、目標距離與使用環境，立即算出最佳擴頻因子 SF、頻寬、需要的發射功率與接收靈敏度，並列出 SF7–SF12 的感度、速率、空中時間與可達距離。

最佳 SF／BW／功率Time on Air感度與功率列表六種環境

① 輸入條件

頻段
每包資料長度 1–255	bytes
總資料量（選填）例如 1 KB = 1024	bytes
需要的傳輸速度（選填） 0 = 不限	bytes/s
目標距離	km
使用環境
最大發射功率 SX1262 最高 22 dBm；注意當地法規	dBm
天線增益（發＋收）例如 2 + 2 dBi	dBi
線材／接頭損耗	dB
衰落餘量建議 10 dB 以上	dB
編碼率 CR
前導碼長度	符號
接收機雜訊係數 NF SX126x 約 6 dB	dB
模組介面 UART 型：資料先經串口送進模組
串口鮑率 SPI 型不影響
發送端處理＋發射啟動 UART 型含斷幀等待約 10–40 ms；SPI 約 1–3 ms	ms
接收端處理	ms
接收端週期喚醒間隔 0 = 一直接收；省電喚醒模式需填喚醒週期	ms
工作週期限制

② 建議設定

以「可達距離且符合速度需求」中空中時間最短者為建議值，可同時降低耗電與碰撞。

LoRa 實際距離經驗值

環境	距離
室內辦公室	100–500 m
工廠廠房	0.5–2 km
都市	2–5 km
郊區	5–15 km
空曠平原	15–30 km
山頂對山頂	50–200 km

常見設定 SX1262、22 dBm、SF12、125 kHz、2 dBi 天線之參考值。

③ SF7–SF12 感度、速率與功率列表

* 最大距離：以最大發射功率、所選環境與衰落餘量估算。綠色為可用設定，黃色為建議設定。

原理與公式

鏈路預算 = P_TX + G_TX + G_RX − 損耗 − S_RX
S_RX = −174 + 10·log₁₀(BW) + NF + SNR_門檻(SF)　（SF7 −7.5 … SF12 −20 dB）
PL(d) = 20·log₁₀(f_MHz) − 27.55 + 10·n·log₁₀(d_m)　（n 依環境 2.4–4.3）
T_sym = 2^SF / BW　T_air = (N_pre + 4.25)·T_sym + [8 + max(⌈(8PL − 4SF + 44) / 4(SF − 2DE)⌉·(CR + 4), 0)]·T_sym

Time on Air 依 Semtech 公式（顯式標頭、CRC 開啟，SF11／SF12 於 125 kHz 自動啟用低速率最佳化）。

常見問題 FAQ

為什麼實際傳一包要很久，比空中時間長很多？: 空中時間只是無線電發射的那一段。用 UART 型模組時，資料要先經串口送進模組（9600 bps 時每 10 個位元組約 10 ms）、模組等串口斷幀後才開始發射，晶片還要從待機切到發射；對方收到後再處理、再從串口送出。20 bytes、SF7 的空中時間約 57 ms，但端到端常超過 100 ms；用省電週期喚醒模式時還要再加上喚醒等待。要縮短延遲：提高串口鮑率、改用 SPI 直接控制晶片、降低 SF 或加大頻寬，並避免接收端週期喚醒。
為什麼 LoRa 距離拉遠，傳輸速度會變很慢？: LoRa 靠提高擴頻因子 SF 換取距離：SF 每加 1，接收靈敏度約好 2.5 dB，但每個符號時間加倍、速率約減半。SF7／125 kHz 約 5.5 kbps，SF12 只剩約 290 bps，同一包 20 bytes 的空中時間從約 57 ms 變成約 1.3 秒。所以 LoRa 適合少量、間歇的資料（感測值、狀態），不適合大量或即時資料。
1 KB 資料要傳 2 km，要怎麼設定？: 在上方填總資料量 1024 bytes、距離 2 km、選擇環境，工具會列出可達的 SF／BW 組合與需要的發射功率，並以最短空中時間為建議值。1 KB 需拆成多包（每包最多 255 bytes），在都市環境通常落在 SF9–SF10。
計算出的距離準嗎？: 距離依環境路徑損耗模型估算，已校正到常見實測經驗值，但天線高度、遮蔽與干擾影響很大，正式佈建前請實地測試。
頻寬 BW 要選多少？: BW 加倍速率加倍，但靈敏度變差約 3 dB、距離縮短。長距離多用 125 kHz；短距離且要較快時可選 250／500 kHz。