无线传输距离和发射功率以及频率的关系

无线传输距离和发射功率以及频率的关系

声明:本文摘自网络

  • 计算公式
    dBm=10log(Pout/1mW),其中Pout是以mW为单位的功率值
    dBmV=20log(Vout /1mV),其中Vout是以mV为单位的电压值
    dBuV=20log(Vout /1uV),其中Vout是以uV为单位的电压值

  • 换算关系:
    Pout=Vout×Vout/R
    dBmV=10log(R/0.001)+dBm,R为负载阻抗
    dBuV=60+dBmV

  • 无线通信距离的计算
    这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法:所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,它是理想传播条件。 电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。
    通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。
    [Lfs] dB=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)
    式中Lfs为传输损耗,d为传输距离,频率的单位以MHz计算。
    由上式可见,自由空间中电波传播损耗(亦称衰减)只与工作频率f和传播距离d有关,当f或d增大一倍时,[Lfs]将分别增加6dB.
    下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗
    Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)
    Los 是传播损耗,单位为dB
    d是距离,单位是Km
    f是工作频率,单位是MHz

下面举例说明一个工作频率为433.92MHz,发射功率为+10dBm(10mW),接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离:

  1. 由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm
    Los = 115dB

  2. 由Los、f
    计算得出d =30公里
    这是理想状况下的传输距离,实际的应用中是会低于该值,这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造成的损耗,将上述损耗的参考值计入上式中,即可计算出近似通信距离。
    假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计算得出通信距离为:
    d =1.7公里
    结论: 无线传输损耗每增加6dB, 传送距离减小一倍

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