频率如何影响穿越射频传输中物体的能力？

或者，如果我需要在有重金属障碍物的路径上有效地传输数据，那么最好的频段/调制方式是什么呢？

我需要构建许多设备，以在装满金属容器的大型存储设施（它们是空的或充满未知内容）中定期传输短脉冲数据。我一直在使用ZigBee收发器（例如Atmel的ZigBit系列）进行测试，并取得了不同程度的成功。我在2.4 GHz频段上的结果非常差，而在900 MHz频段上的结果却可以接受。但是，有些人告诉我，他们遇到了完全相反的经验（在他们的情况下，他们使用的是2.4GHz / 900MHz XBee模块）。我知道433 MHz也是一个常见频段，当然也有5.8 GHz。

因此，问题的主要部分是关于某种频率对这种传输特别有利或不利的某种图表或常识。我对可以在具有电池电源的小型设备（例如手机大小）中使用的频段感兴趣。50〜100米/码的障碍物范围将非常好。另外，应该有某种类型的芯片组或模块可商购以处理设备的RF部分（即，调制，RF前端，明信道检测，前同步码检测等）；我自己可以处理更高级别的协议。

理想情况下，这是一个频段，我可以使用某种天线，如果将其放置在非常靠近大型金属物体（距其1英寸/2.5厘米）附近，则不会轻易失谐。我一直在测试鞭状和螺旋状天线。我的设备必须放置在非常需要克服的金属表面附近！

但是，我不能指望：天线方向性，设备位置/方向，固定的收发器位置等。所有设备都将非常随机且几乎没有放置。我只需要尽力而为。我只能指望的是，这些设备将始终处于垂直位置。

许多人使用的经验法则是，较低的频率将比较高的频率具有更好的“穿透性”。在某些情况下是正确的，但并非全部。这可能是从计算材料的趋肤深度得出的。趋肤深度就是特定频率的电磁波可以穿透到材料中的深度。当材料是良好导体时使用的公式为：

$\omega$

就像您提到的图表一样，不同的材料吸收无线电波的能力如何，但它们不是线性的或不可预测的，因此实际上并没有容易应用的经验法则。这是周期表中每个元素吸收光子（电磁辐射）的能力。Y轴上的能量与频率成正比：

但是这张铁的吸收率图表（根据不同的机制）显示了放大时事情变得更加混乱：

但是在您的应用程序中，还有另一个因素在起作用，这可能会产生更大的影响。当您的发射器开始进入大型设施时，它会向各个方向发射电磁波（假设您没有使用定向天线）。这些波将在空中传播，直到遇到另一种介质，例如容器中的金属。当波撞击该容器时，一些能量会被吸收到容器中，而一些能量会从容器中反射出来。被反射的部分将移动，直到碰到其他物体，然后一些物体将被吸收，另一些会再次反射。这称为多路径。您的接收天线可能会收到一堆原始传输信号的副本，所有复制都会稍微延迟一点时间。这里'

由于多径效应可能会导致波相互破坏性地相互干扰，因此，这可能就是导致结果冲突的原因。天线，发射器和容器的位置将大大改变性能，如果设施中的事物在四处移动，您可能会瞬间收到一个好信号，然后突然变得很糟。

处理多路径很困难，但是您可以尝试以下几种方法。将接收天线定向，因此希望它对反射信号的灵敏度较低。如果您可以将天线抬高到容器上方，这可能也有帮助。我会尝试使用433 MHz发射机（有很多公司制造模块），因为我认为与2.4 GHz或5.8 GHz相比，您将获得更好的性能。

较高的频率往往会折射得更多，并且对尖角的反应也会更大，例如在刀刃传播中。有时候这会很好，因为它可以让您的信号到达原本无法到达的位置。一旦安装了天线，您可能需要修改天线，因为金属容器会影响天线的谐振，但是通过修改金属容器以使其在安装到位后降低swr，您可以采取很多措施。您不希望发射的频率太高或太低，否则它在高金属环境中将无法很好地响应。在150-1000 MHz范围内的某处可能会工作良好。
要找到该天线的极性，您可以将其连接到发射器，并在一定距离之外收听另一台无线电的发射信号。尝试在垂直对齐和水平对齐之间来回倾斜接收无线电上的天线。当信号最强时，即是发射天线的极化。当两个天线的极性不同时，信号强度可能下降多达90％。