自由空间损耗计算步骤
自由空间损耗公式推导
自由空间损耗公式推导自由空间损耗公式是无线通信中常用的公式之一，用于计算信号在自由空间传播过程中发生的衰减。
在无线通信系统中，信号在传输过程中会受到多种因素的影响而发生衰减，其中最主要的因素之一就是自由空间损耗。
自由空间损耗公式可以用来估计信号的功率衰减情况，从而帮助我们评估无线通信系统的覆盖范围和传输质量。
该公式的推导过程相对简单，下面我们就来详细介绍一下。
我们需要了解自由空间损耗的定义。
自由空间损耗指的是信号在自由空间中传播时，由于距离增加而引起的功率衰减。
在自由空间中，信号的传播受到了空气介质的影响，因此会发生衰减。
自由空间损耗公式可以用来计算信号的衰减量。
自由空间损耗公式的基本形式为：L = 20log10(d) + 20log10(f) - 147.55其中，L表示自由空间损耗的衰减量，单位为dB；d表示信号传播的距离，单位为米；f表示信号的频率，单位为赫兹。
下面我们来逐步推导这个公式。
根据实验数据和理论分析，我们知道自由空间损耗的衰减量与传播距离成正比，与频率成反比。
因此，我们可以推导出自由空间损耗与传播距离和频率的关系。
假设自由空间损耗与传播距离的关系为L1 = k1log10(d)，其中k1为比例系数。
根据实验数据，我们可以得到k1的值为20。
这个关系表示，当传播距离增加一倍时，自由空间损耗增加20dB。
假设自由空间损耗与频率的关系为L2 = k2log10(f)，其中k2为比例系数。
根据实验数据，我们可以得到k2的值为20。
这个关系表示，当频率增加一倍时，自由空间损耗减少20dB。
根据以上假设，我们可以得到自由空间损耗与传播距离和频率的关系为：L = L1 + L2 = 20log10(d) + 20log10(f)但是，以上的推导还不完整。
在实际应用中，我们发现自由空间损耗还与一些常数有关。
经过进一步的推导和实验验证，我们得到了完整的自由空间损耗公式。
根据实验数据和理论分析，我们发现自由空间损耗还与一些常数有关。
自由空间损耗
无线传输距离和发射功率以及频率的关系功率灵敏度（dBm dBmV dBuV）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/RdBmV=10log(R/0.001)+dBm，R为负载阻抗dBuV=60+dBmV应用举例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=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32.45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km，f 单位为MHzLos 是传播损耗，单位为dB，一般车内损耗为8-10dB，馈线损耗8dBd是距离，单位是Kmf是工作频率，单位是MHz例：如果某路径的传播损耗是50dB，发射机的功率是10dB，那末接收机的接收信号电平是-40dB。
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-105dBmLos = 115dB2. 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。
自由空间损耗
功率灵敏度（dBm dBmV dBuV）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/RdBmV=10log(R/+dBm，R为负载阻抗dBuV=60+dBmV应用举例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)=+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 = + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)Los=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=+20Lgf+20Lgd, d 单位为km，f 单位为MHzLos 是传播损耗，单位为dB，一般车内损耗为8-10dB，馈线损耗8dBd是距离，单位是Kmf是工作频率，单位是MHz例：如果某路径的传播损耗是50dB，发射机的功率是10dB，那末接收机的接收信号电平是-40dB。
下面举例说明一个工作频率为，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-105dBmLos = 115dB2. 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。
自由空间损耗
无线传输距离和发射功率以及频率的关系功率灵敏度（dBm dBmV dBuV）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/RdBmV=10log(R/0.001)+dBm，R为负载阻抗dBuV=60+dBmV应用举例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=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32.45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km，f 单位为MHzLos 是传播损耗，单位为dB，一般车内损耗为8-10dB，馈线损耗8dBd是距离，单位是Kmf是工作频率，单位是MHz例：如果某路径的传播损耗是50dB，发射机的功率是10dB，那末接收机的接收信号电平是-40dB。
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-105dBmLos = 115dB2. 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。
自由空间损耗
自由空间损耗Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-无线传输距离和发射功率以及频率的关系功率灵敏度（dBm dBmV dBuV）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/RdBmV=10log(R/+dBm，R为负载阻抗dBuV=60+dBmV应用举例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)=+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 = + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)Los=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=+20Lgf+20Lgd, d 单位为km，f 单位为MHzLos 是传播损耗，单位为dB，一般车内损耗为8-10dB，馈线损耗8dBd是距离，单位是Kmf是工作频率，单位是MHz例：如果某路径的传播损耗是50dB，发射机的功率是10dB，那末接收机的接收信号电平是-40dB。
自由空间损耗
自由空间损耗无线传输距离和发射功率以及频率的关系功率灵敏度（dBm dBmV dBuV）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/RdBmV=10log(R/0.001)+dBm，R为负载阻抗dBuV=60+dBmV应用举例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=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32.45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km，f 单位为MHz..Los 是传播损耗，单位为dB，一般车损耗为8-10dB，馈线损耗8dBd是距离，单位是Kmf是工作频率，单位是MHz例：如果某路径的传播损耗是50dB，发射机的功率是10dB，那末接收机的接收信号电平是-40dB。
自由空间信号衰减计算
自由空间信号衰减计算下面介绍的是理论上通讯100公里时的信号衰减：自由空间传输损耗定义Ls为自由空间传输损耗(dB)f 为发射频率(GHz)d 为站间距离(Km)Ls=92.4+20Lg f(GHz)+20Lg d(Km) dB可见: 自由空间传输损耗Ls决定于站间距离和工作频率常见的信号增益：* 放大器输出电平：-------------10W = 40dBm* 天线增益G1：------------- G1=15dBm* 天线增益G2：------------- G1=15dBm* 接收机灵敏度------------ = -83dBm* 馈线2.6米(车内)L(2.6)衰减--------------------------0.40dB/米×2.6=1.04dB* 馈线6.8米(车外到网桥天线)L(6.8) 衰减--------------------------0.40dB/米×6.8=2.72 dB* 高频电缆接头----------------0.1-0.2dB/个（5-6个）* 单站馈线系统总损耗0.2×5+1.04≈3.dB实际中的换算如下：f 为发射频率(GHz)=2.485(最高频点)d 为站间距离(Km)=150Ls=92.4+20Lg 2.485+20Lg 100 dB=92.4+8+40=140.4 dB系统设备的总增益如下：（带宽保证在5Mbps的情况下）Gs=发射功率+ 天线增益(发端) + 天线增益(收端)- 天馈线及接头插入损耗(发端) -天馈线及接头插入损耗(收端) + 收信放大器增益-接收机灵敏度=40+15+15-3-2 +17 -（-83 dB）=165dBGs –Ls = 24.6 dB 这个是增益储备，防备在恶劣条件下的信号衰减增大，导致网络中断。
自由空间损耗
无线传输距离与发射功率以及频率的关系功率灵敏度 (dBm dBmV dBuV)dBm=10log(Pout/1mW),其中Pout就是以mW为单位的功率值dBmV=20log(Vout /1mV),其中Vout就是以mV为单位的电压值dBuV=20log(Vout /1uV),其中Vout就是以uV为单位的电压值换算关系:Pout＝Vout×Vout/RdBmV=10log(R/0、001)+dBm,R为负载阻抗dBuV=60+dBmV应用举例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,它就是理想传播条件。
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、接收灵敏度与工作频率有关。
[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与传播距离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=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32、45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km,f 单位为MHzLos 就是传播损耗,单位为dB,一般车内损耗为8-10dB,馈线损耗8dBd就是距离,单位就是Kmf就是工作频率,单位就是MHz例:如果某路径的传播损耗就是50dB,发射机的功率就是10dB,那末接收机的接收信号电平就是-40dB。