关于无线信号传输距离和衰减问题
信道衰落系数

信道衰落系数1. 介绍信道衰落系数是无线通信领域中一项重要的参数,用于描述无线信号在传播过程中的衰减情况。
信道衰落系数直接影响着无线通信系统的性能和可靠性。
本文将介绍信道衰落系数的定义、分类以及影响因素,并探讨常用的信道衰落模型和衰落预测方法。
2. 信道衰落系数的定义和分类2.1 定义信道衰落系数是指无线信号在传播过程中的衰减倍数。
它描述了信号在传输过程中所遭受的损失,衡量了信号的强度变化程度。
2.2 分类根据信道衰落的性质,信道衰落系数可以分为以下几种类型: 1. 大尺度衰落:大尺度衰落是指由于传输距离的增加而引起的信号衰减。
在宏蜂窝系统中,建筑物、地形等会导致大尺度衰落的发生。
2. 小尺度衰落:小尺度衰落是指由于信号的多径传播而引起的信号强度的快速变化。
它主要受到多径传播中的多径干扰、相位差异、多径信号相加减的影响。
3. 快衰落:快衰落是指信道衰落系数随时间迅速变化。
主要受到信号的多普勒频移引起的变化。
4. 慢衰落:慢衰落是指信道衰落系数随时间缓慢变化。
主要受到大尺度衰落引起的变化。
3. 影响因素信道衰落系数受到多种因素的影响,包括但不限于以下几个方面: 1. 传输距离:信道衰落系数随着传输距离的增加而增加。
传输距离越远,信号所受到的衰减越大。
2. 建筑物和地形:在城市环境中,建筑物和地形对信号传播起着重要的作用。
建筑物的阻挡会导致信号衰减,而地形的起伏也会影响多径传播和信号的反射衰落。
3. 天气条件:天气条件对无线信号的传播也有一定影响。
例如,大雨、大雾等天气会增加信道衰落系数。
4. 传输频率:不同频率的信号传播特性不同。
一般来说,较高频率的信号传播衰减较快。
5. 环境噪声:环境中存在的各种噪声,如热噪声、干扰等,会对信号传播产生干扰和衰减效果。
4. 常用的信道衰落模型为了更好地描述信道衰落特性,在通信系统设计和性能分析中,常使用一些经验模型来模拟信道衰落。
以下是几种常用的信道衰落模型: 1. 瑞利衰落模型:瑞利衰落是指没有直达路径的多径传播情况。
无线传输技术遇到的常见问题及解决方法(八)

无线传输技术遇到的常见问题及解决方法引言:在科技日新月异的今天,无线传输技术已成为我们生活的重要组成部分。
然而,正因为它的广泛应用,一些常见的问题也会随之而来。
接下来,本文将针对无线传输技术常见问题进行探讨,并给出解决方法,帮助读者更好地应对这些问题。
一、信号干扰问题:无线传输技术需要通过无线信号传输数据,但在实际应用中常常会面临信号干扰的问题。
这种干扰会导致信号质量下降,传输速度变慢甚至通信中断。
解决方法:1. 选择合适的信号频段:在使用无线传输技术时,可以选择工作在不同信号频段的设备,以避免相互之间的干扰。
此外,有些无线传输设备可以自动选择最佳的频段,以提高信号的稳定性。
2. 提高传输距离:使用更高功率的无线传输设备可以增加传输距离,减少干扰发生的可能性。
当然,在使用高功率设备时需遵循相关法规和规范。
3. 使用干扰抑制技术:干扰抑制技术可以通过控制和过滤无线信号的频谱,降低干扰引起的问题。
例如,使用调频扩频技术可以有效抵抗窄带干扰。
二、安全性问题:无线传输技术的广泛应用也给数据传输的安全性带来了挑战。
未经授权的人员可以轻松截取无线信号,获取敏感信息,给个人和企业带来损失。
解决方法:1. 加密传输:使用数据加密技术对无线信号进行加密,可以有效防止未经授权的人员截取数据。
常见的加密方法包括WEP、WPA和WPA2等。
2. MAC地址过滤:无线路由器可以设置只允许特定MAC地址的设备连接,从而限制非授权设备的访问。
这对于保护无线网络的安全性非常重要。
3. 隐藏网络名称:隐藏无线网络的名称(SSID),可以避免无线网络被不法分子发现。
这样可以提高网络的安全性,减少未经授权的用户进入。
三、传输速度问题:在使用无线传输技术时,很多用户都会遇到传输速度慢的问题。
这不仅会影响我们的工作效率,还会给我们带来沮丧的体验。
解决方法:1. 优化网络设置:通过调整路由器的设置,可以提高无线网络的传输速度。
例如,更改无线频道,避免干扰;设置QoS,优先处理重要的网络流量等。
路径损耗和衰落的分析与计算

路径损耗和衰落的分析与计算在移动通信领域,路径损耗和衰落是两个重要的参数,能够影响无线信号传播与接收的质量和稳定性,因此合理的分析和计算对于移动通信系统的性能优化非常重要。
路径损耗是无线信号在传输过程中的衰减程度,其大小会随着信号频率、传输距离、信号穿过物体的种类和密度等因素而变化,主要是由于信号传输过程中会被吸收、散射以及绕射等现象所导致的。
而衰落则是指在一个窄带的信道中,由于多径传播和多普勒效应等因素,导致信号的强度、相位和频率发生变化,其大小和频率带宽等因素相关。
下面我们将详细探讨路径损耗和衰落的分析与计算。
一、路径损耗的分析与计算路径损失的最主要原因是信号能量在空气中的吸收,散射和绕射。
我们通常用单位距离内信号的功率来表示路径损耗,而单位距离内功率的损失与传输的距离是成线性关系的。
其中,路径损耗和频率和传输距离之间的关系由信号传输过程中的自由空间路径损失公式确定。
自由空间路径损失公式:L = 20log10(d) + 20log10(f) - 147.56其中,L表示路径损失,d表示传输距离,f表示信号频率。
这个公式可以在计算无线电波在自由空间中传播路径损耗时,提供一个非常准确的参考。
对于其他环境下的路径损耗计算而言,我们需要考虑其他因素,例如衰落和反射这个公式也有一些的改进版本,如芝麻公式、Okumura模型、Hata-Okumura模型等,需要根据实际情况选择合适的模型来计算。
二、衰落的分析与计算衰落是时域或频域上信号值的变化,其影响主要体现在信号的振幅、相位和频率等方面,它是无线通信中普遍存在的现象,在衰落情况下,信号的质量和稳定性都会受到影响。
1. 多径衰落多径衰落指的是由于信号同时经过多个路径(反射、绕射、散射等)到达接收端,形成了多条干涉叠加并相互作用的信号,影响了其幅度和相位等特征,导致信道中出现了多频率或多符号的失配现象。
多径衰落的大小和形状与传播信号的频率、接收设备的位置和方向、传播媒介的物理性质及其形状等因素有关。
如何解决Lora通信中的传输距离限制问题

如何解决Lora通信中的传输距离限制问题Lora通信技术近年来备受关注,被广泛应用于物联网领域。
其长距离传输和低功耗的特点使得它成为物联网设备间远距离通信的理想选择。
然而,Lora通信中仍存在传输距离限制的问题,这限制了应用的扩展和灵活性。
本文将探讨如何解决Lora通信中的传输距离限制问题,并提出一些解决方案。
一、Lora通信传输距离限制的原因在Lora通信中,传输距离限制主要由以下几个因素造成:1. 发射功率限制:Lora设备的发射功率存在一定的限制。
根据国际电信联盟(ITU)的规定,大多数国家/地区Lora设备的发射功率限制在20dBm以下。
这就意味着Lora设备在传输信号时,其最大覆盖范围有一定的限制。
2. 衰减和传输损耗:Lora通信中的传输损耗主要由自由空间传输损耗和多径传输损耗组成。
自由空间传输损耗是由于信号在空气中传输过程中衰减引起的,而多径传输损耗则是由于多个路径上的信号抵消引起的。
这些传输损耗会导致信号的衰减,限制了通信的传输距离。
3. 频率选择:Lora通信采用了低频段的无线电频率,如433MHz、868MHz和915MHz等。
这些频段具有较好的穿透能力和传输距离,但同时受到频率选择性衰减的影响。
频率选择性衰减会导致信号在传输过程中被干扰或衰减,限制了通信的传输距离。
二、优化传输距离的解决方案为了解决Lora通信中的传输距离限制问题,可以考虑以下几种解决方案:1. 增加发射功率:一种直观的方法是增加Lora设备的发射功率。
然而,由于法律规定和硬件限制,Lora设备的发射功率有一定的限制。
因此,在增加发射功率时需要遵守相应的法规和标准,并确保设备的性能和可靠性。
2. 增加天线增益:另一种增加传输距离的方法是增加天线的增益。
通过采用高增益天线,可以增加信号的发送和接收能力,提高通信的传输距离。
然而,天线增益的增加也面临着一些问题,如天线尺寸的增大和指向性的增强,需要在实际应用中权衡考虑。
信道损耗计算公式

信道损耗计算公式信道损耗计算公式是在无线通信中用于估计信号在传输过程中所遭受的损耗程度的数学公式。
在无线通信中,信号经过传输过程中会受到多种因素的影响,如传输距离、传输介质、天线增益等,这些因素都会导致信号的衰减和损失。
了解信道损耗计算公式可以帮助我们更好地设计无线通信系统,提高信号的传输质量。
在无线通信中,信号在传输过程中会受到两种主要的损耗:自由空间路径损耗和多径衰落损耗。
自由空间路径损耗是指信号在自由空间中传输时由于距离的增加而导致的信号强度衰减。
根据自由空间路径损耗计算公式,信号的功率衰减与传输距离的平方成反比。
公式如下:L = 20log(d) + 20log(f) + 20log(4π/c)其中,L表示路径损耗(单位为dB),d表示传输距离(单位为米),f表示信号的频率(单位为赫兹),c表示光速(单位为米/秒)。
多径衰落损耗是指信号在传输过程中由于多个路径的信号叠加导致的信号干扰和衰减。
多径衰落损耗的计算较为复杂,通常使用统计模型进行估计。
其中最常用的模型是瑞利衰落模型和莱斯衰落模型。
这些模型可以根据信号的频率、传输距离和环境条件等参数来估计多径衰落损耗。
除了自由空间路径损耗和多径衰落损耗外,还有其他一些因素也会对信号的传输质量产生影响,如传输介质的衰减、天线增益和功率控制等。
这些因素可以通过信道损耗计算公式进行综合考虑。
了解信道损耗计算公式对于无线通信系统的设计和优化至关重要。
通过合理地选择传输距离、频率和天线增益等参数,可以有效地降低信道损耗,提高信号的传输质量。
此外,通过使用信道损耗计算公式,还可以对无线通信系统进行仿真和优化,提前评估系统的性能并进行改进。
信道损耗计算公式是无线通信中的重要工具,可以用于估计信号在传输过程中所遭受的损耗程度。
了解和应用信道损耗计算公式可以帮助我们更好地设计和优化无线通信系统,提高信号的传输质量,实现更可靠和高效的通信。
无线电空间传输损耗衰减计算

无线电空间传输损耗衰减计算无线传输路径分析是无线传输网络设计的重要步骤,通过对传输路径的分析便于网络设计者根据无线链路的裕量大小选择合适类型的天线(方向,极化,增益等指标),安装天线高度,选择合适的馈缆和长度等。
下面将简单介绍一下无线传输路径分析中的自由空间损耗的计算,信号接收强度的计算,链路系统裕量的计算几个主要方面的内容。
1.自由空间损耗的计算自由空间损耗是指电磁波在传输路径中的衰落,计算公式如下:Lbf=32.5+20lgF+20lgDLbf=自由空间损耗(dB)D=距离(km)F=频率(MHz)2400MHz:Lbf=100+20lgD5800MHz:Lbf=108+20lgD以上公式是在气温25度,1个大气压的理想情况的计算公式。
下表列出典型自由空间损耗值距离(km) 路径损耗@2.4GHz(dB)1 2 3 4 5 6 7 -100 -106 -110 -112 -114 -116 -1178 9 10 -118 -119 -12015 20 25 30 35 40 45 50 -124 -126 -128 -130 -131 -132 -133 -134通过查找上表和通过公式计算我们可以得到从发射站到接收站电磁波传输的理论衰落.2.信号接收强度的计算:信号接收强度是指接收站设备接收到的无线信号的强度。
RSS=Pt+Gr+Gt-Lc-LbfRSS=接收信号强度Pt=发射功率Gr=接收天线增益Gt=发射天线增益Lc=电缆和缆头的衰耗Lbf=自由空间损耗举例说明,如果发射站与接收站两站点相距25Km,设备发射功率20dBm,发射天线增益为17dBi,接收天线增益为24dBi,电缆和缆头损耗3dBi。
则接收信号强度 RSS=20+17+24-3-128=-70dB3.链路系统裕量SFM(Syetem Fade Margin)的计算链路系统裕量是指接收站设备实际接收到的无线信号与接收站设备允许的最低接收阈值(设备接收灵敏度)相比多的富裕dB数值。
通信设备的信号传输距离和衰减问题

通信设备的信号传输距离和衰减问题随着科技的不断进步,通信设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,由于信号传输的物理特性,信号的传输距离和衰减问题成为限制通信设备性能的主要因素之一。
本文将详细讲解信号传输距离和衰减问题以及其解决步骤。
一、信号传输距离问题1. 信号传输距离的定义和影响因素信号传输距离是指信号在传输过程中所能达到的最远距离。
它受到多种因素的影响,包括信号频率、信号功率、传输介质以及传输设备的质量等。
2. 解决信号传输距离问题的方法(1)增加发射功率:增加通信设备的发射功率可以提高信号传输的距离。
然而,过高的发射功率可能会导致信号干扰和能耗过高的问题,需要根据实际需求平衡选择。
(2)选择合适的传输介质:不同的传输介质具有不同的传输特性。
例如,光纤传输具有较低的衰减和较长的传输距离,适用于长距离传输;而电磁波传输则适用于中短距离传输。
(3)使用信号放大器:信号放大器可以增强信号的强度,延长传输距离。
在信号传输过程中合理安置信号放大器,可以有效解决传输距离问题。
二、信号衰减问题1. 信号衰减的原因信号衰减是指信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
它主要由以下几个方面原因导致:传输介质损耗、传输过程中的散射和折射、信号传输设备的质量等。
2. 解决信号衰减问题的方法(1)选择低衰减的传输介质:如前所述,不同的传输介质具有不同的衰减特性。
选择具有低衰减特性的传输介质可以有效减少信号衰减。
(2)优化传输路径:合理规划传输路径,避免信号经过过多的障碍物,减少散射和折射的发生。
(3)使用信号增益器:信号增益器可以在信号传输过程中补偿信号的衰减,提高信号的强度和质量。
(4)定期维护和更新设备:定期对通信设备进行维护和更新,确保设备的运行质量和性能,避免由于设备老化而导致的信号衰减问题。
综上所述,通信设备的信号传输距离和衰减问题是影响通信质量的重要因素。
通过对信号传输距离和衰减问题的深入理解,我们可以采取一系列措施来解决这些问题,提高通信设备的性能和可靠性。
自由空间无线信号距离衰减公式csdn

自由空间无线信号距离衰减公式csdn自由空间无线信号传播是无线通信领域中的一项重要内容,对于理解无线通信的原理和技术起着至关重要的作用。
概述自由空间无线信号传播是指在没有障碍物和干扰的空间内,无线信号的传播过程。
在这种情况下,无线信号的传播距离和传输功率之间存在一种特定的关系,而这种关系可以通过自由空间传播模型来描述。
无线信号的传播距离衰减公式自由空间无线信号传播距离衰减公式是描述无线信号在自由空间中传播过程中,传播距离和传输功率的关系的数学公式。
在工程技术领域中,这个公式被广泛应用于无线通信系统的规划、设计和优化中。
公式表达自由空间无线信号传播距离衰减公式通常以对数形式表示,即:L(d) = L(d0) + 10 * n * log10(d/d0)其中,L(d)是传播距离为d时的路径损耗(单位为分贝),L(d0)是参考距离为d0时的路径损耗,n是传播环境因素,d是信号传播的距离。
公式解析从这个公式中,我们可以看出无线信号的传播距离与传输功率之间存在对数关系,而且这种关系受到传播环境因素n的影响。
当传播距离增大时,路径损耗也会随之增加,这意味着信号的传播距离会受到一定的限制。
在工程实践中,通过这个公式可以对无线通信系统的传播距离进行合理的规划和设计,以确保信号的可靠传输。
个人观点自由空间无线信号传播距禿衰减公式csdn所提供的公式和理论基础,对于无线通信技术的应用具有重要意义。
通过深入理解和应用这个公式,可以更好地设计和优化无线通信系统,提高通信质量和效率。
总结自由空间无线信号传播距离衰减公式csdn是无线通信领域中的重要概念,它描述了无线信号在自由空间中传播距离和传输功率之间的关系。
通过对这个公式的深入了解,可以更好地应用于无线通信系统的规划和设计中,从而提高通信系统的性能和可靠性。
在文章的撰写过程中,我对自由空间无线信号传播距禿衰减公式csdn 进行了详细的讨论和解析,希望能够帮助你更深入地理解和应用这一重要概念。
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北京万蓝拓通信技术有限公司宣关于无线信号传输距离和衰减问题什么是无线CPE?CPE 的英文全称为:Customer Premise Equipment!无线CPE 就是一种接收wifi 信号的无线终端接入设备,可取代无线网卡、无线AP 和无线网桥!可以接收无线路由器,无线AP 和无线打印服务器的无线信号!是一款新型的无线终端接入设备!大量应用于医院,单位,工厂,小区等无线网络接入,节省铺设有线网络的费用!搭配14DBI的原装平板定向天线!按照理想的状况来说户外直线传输距离达到2000 米是没问题的!理想的情况所指的是无干扰无障碍的情况下,而在我们生活的城市这种情况基本上是不可能存在的,在一般的生活小区,医院和单位的较为稳定接收距离是50米左右!如果接收的距离内有墙体阻隔,按照每堵墙衰减3DBI 来算(具体衰减值跟墙的参数有很大区别) 此款无线USB CPE 还搭配USB延长线,如果要接受户外的无线信号,CPE 天线最好是外置于户外,这样搭配的3 米USB 延长线是不可缺少的了!"穿墙能力"与设备使用的频段有直接的关系。
微波的最大特点就是近乎直线传播,绕射能力非常弱,因此身处在障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。
所以对于直线传播的无线微波信号来说,只能是"穿透"障碍物以到达障碍物后面的无线设备了。
"穿透"了障碍物的无线信号将逐渐变成较弱的信号,至于这个信号还有多强,这就是穿透能力或直接说是"穿墙能力"了。
对于用户来说,都希望无线信号能至少穿透屋内的墙壁和地板。
墙壁的材质有多种,有木质墙、玻璃墙、砖墙、混凝土墙等;地板一般是钢筋混凝土。
每穿透一道隔离墙,无线的接受信号或多或少都有衰减,上面的建筑结构依次从低到高的衰减。
一旦选用了发射功率过低、接收灵敏度不够、天线增益不够的无线设备,无线信号会衰减得很利害,传输速率急速下降,甚至会容易出现无线的盲点。
无线设备的发射功率、接收灵敏度(这是双向的)、天线增益、有效传输距离都直接与隔断穿透能力和连接是否稳定以及最终实际传输速率有关,是能否实现稳定速度无缝连接十分关键的指标。
无线设备的穿透隔墙的能力,通常情况下取决于以下技术指标:(1)IEEE 802.11 规定的无线局域网设备的最大发射功率是20dBm(100 毫瓦),一般较好的产品要达到17dBm。
(2)接收灵敏度目前最优的是-105dB。
经过一层木板,接收信号将衰减4dB;经过一堵砖墙,接收信号将衰减8~15 dB;经过钢筋混凝土墙,则至少衰减15~30 dB。
发射灵敏度高达105dB 的无线设备具有强大的墙壁穿透性;能够连续穿透三面厚度达1.2 米总间隔30 米的钢筋混凝土墙壁而不需要任何中继设备。
(3)天线增益最好是27 dBi。
一般的无线局域网设备的天线增益为2dBi,按照经验,2dBi 的增益天线信号可以穿透两堵墙。
若是房间太多,经过的隔墙比较多,最好是设备是天线可拆,以便配置高增益天线,如改换8dBi 的全向天线加以增强。
需要指出的是,金属物体的障碍物,不仅阻挡微波无线信号,它还能把电磁的能量给吸收掉,生成弱电流泄流掉,因此,无线信号在家庭环境中最大的障碍物是内有钢筋网的楼板,这个方向的信号几乎没有穿透的可能。
天线是无源器件不会增加功率不管加多大增益的天线它发射的功率都不会比路由器本身功率更高。
视距传输是无线传输的一个特点,指的是无线信号只能沿直线传播,而且传播过程中遇到障碍物会发生衍射、折射、反射或者偏离原方向,从而造成衰减等不良影响。
我们可以简单用肉眼判断两点之间是否可以无障碍传输(清晰视距或clear LOS),这就是'视距'的由来。
我们计算无线信号传输距离的时候必须要考虑两点之间的水平距离以及垂直距离,才能真正确定其无线传输的距离。
视距传输是无线传输的一个特点,指的是无线信号只能沿直线传播,而且传播过程中遇到障碍物会发生衍射、折射、反射或者偏离原方向,从而造成衰减等不良影响。
我们可以简单用肉眼判断两点之间是否可以无障碍传输(清晰视距或clear LOS),这就是'视距'的由来。
我们计算无线信号传输距离的时候必须要考虑两点之间的水平距离以及垂直距离,才能真正确定其无线传输的距离。
WLAN,WIFI,无线局域网无线信号测试方式与计算方法WLAN 微波链路的计算方法:WLAN 无线设备的发射功率、天线增益和传输距离的对应关系,按以下计算公式可以得到:Pt=Pr-Gt-Gr+Bt+M+Ld 其中:Pt 为发射功率(dBm) (这里是网桥、AP或网卡本身的输出功率。
当有放大器时则是放大器的输出功率) Pr为接收功率(dBm):-88 dBm(11Mbps)或者-74dBm(54Mbps) Gt为发射天线增益(dB)Gr为接收天线增益(dB)Bt为合路器、馈线或波导损耗(dB):一般考虑6至10dB为衰落储备(dB):具体选值收到很多因素的影响Ld 为自由空间损耗(dB),注:相同传输距离时,5.8GHz 系统的自由空间衰减比2.4GHz 系统多了7.31dB WLAN 设备传输数据的速度与无线设备接收到的信号强度是有关系的。
802.11 的设备通常接收灵敏度都可以在-88dBm左右到11Mbps。
而802.11 的设备要达到54Mbps,则到达设备的信号强度需要达到-70dBm 左右。
显然,如果不借用802.11专用的功率放大器,54Mbps设备的工作距离比11Mbps的设备近得多。
另外,因为WLAN的系统是双向工作的,所以在计算链路参数时必须进行双向计算。
在上面的讲述中,衰落设备一项对应了在实际工程上是经常会遇到的问题。
比如树木、建筑物或车辆的遮挡衰减,建筑材料的吸收衰减,水体的能量吸收衰减,天线的安装不正或行进中的晃动等等不确定的因素造成的衰减,都会影响到系统的性能和稳定。
因此,工程设计中应该根据经验或实地测试,正确地选择系统设备和天馈系统,为系统留下足够的衰落储备,以保证能够长期稳定地工作。
以下是一些建筑材料衰减损耗的经验数据:混凝土墙:13~18dB 空心砌砖墙:4~6dB 简易石膏板墙:3~5dB 普通玻璃门窗:2~4dB 镀膜玻璃门窗:12~15dB 木门:3~5dB 金属板房及门:12~15dB二、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 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 是工作频率,单位是MHz 下面举例说明一个工作频率为433.92 MHz,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,传送距离减小一倍三、射频/传输线概念3.1 传输线的一些概念连接天线和发射机输出端(或接收机输入端)的电缆称为传输线或馈线。
传输线的主要任务是有效地传输信号能量,因此,它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端,或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端,同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号,这样,就要求传输线必须屏蔽。
顺便指出,当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时,传输线又叫做长线。
3.2 传输线种类:超短波段的传输线一般有两种:平行双线传输线和同轴电缆传输线;微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带。
平行双线传输线由两根平行的导线组成它是对称式或平衡式的传输线,这种馈线损耗大,不能用于UHF 频段。
同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜网,因铜网接地,两根导体对地不对称,因此叫做不对称式或不平衡式传输线。
同轴电缆工作频率范围宽,损耗小,对静电耦合有一定的屏蔽作用,但对磁场的干扰却无能为力。
使用时切忌与有强电流的线路并行走向,也不能靠近低频信号线路。
3.3 传输线特征阻抗:无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗,用Z0 表示。
同轴电缆的特性阻抗的计算公式为:Z。
=〔60/εr〕Log(D/d)[欧]。
为导体间绝缘介质的相对介电常数。
通常Z0=50欧,也有Z0=75 欧的。
由上式不难看出,馈线特性阻抗只与导体直径D有关,而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。
3.4 馈线衰减系数:信号在馈线里传输,除有导体的电阻性损耗外,还有绝缘材料的介质损耗。
这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。
因此,应合理布局尽量缩短馈线长度。
单位长度产生的损耗的大小用衰减系数:表示,其单位为dB/m(分贝/米),电缆技术说明书上的单位大都用dB/100m(分贝/百米). 设输入到馈线的功率为P1,从长度为L(m)的馈线输出的功率为P2,传输损耗TL 可表示为:TL=10Lg(P1/P2)(dB) 衰减系数为β=TL/L(dB/m) 例如,NOKIA 7/8 英寸低耗电缆,900MHz 时衰减系数为β=4.1 dB/100 dB/73m,也就是说,频率为900MHz 的信号功率,每经过73 长的这种电缆时,功率要少一半。
而普通的非低耗电缆,例如,SYV-9-50-1,900MHz 时衰减系数为β=20.1 dB/100 m,也可写成βdB/15m,也就是说,频率为900MHz 的信号功率,每经过15 长的这种电缆时,功率就要少一半!3.5 关于传输线阻抗的匹配与反射损耗:馈线终端所接负载阻抗ZL 等于馈线特性阻抗Z0 时,称为馈线终端是匹配连接的。
匹配时,馈线上只存在传向终端负载的入射波,而没有由终端负载产生的反射波,因此,当天线作为终端负载时,匹配能保证天线取得全部信号功率。