无线电传输距离计算资料
无线电传输距离计算
. 无线电传输距离计算编写：校对：审核：标审：批准：石家庄硕讯科技有限公司QQ：537292061、概述略。
2、任务来源略。
3、设计方案3.1影响数传电台传输距离因素影响通信距离的主要因素有模块的功率、模块的灵敏度、模块的选择性、天线的高度、天线的类型、馈线的长度及线径、所在地区无线电干扰的频谱分布、高大建筑或金属物体与天线的相对位置、地形地貌等环境因素。
3.1.1环境对距离的影响通常把传播环境按地形和地物加以分类。
按地形分类可分为“准平滑地形”（地形起伏量不超过20米，变化缓慢、无突出阻挡物）和“不规则地形”（丘陵，独立山岳、倾斜地形）。
因这次应用环境为“准平滑地形”，遮挡较少，地形对传输距离的影响可忽略不计。
3.1.2天线的类型对距离的影响天线的增益对通信距离有很大的影响。
一般来说天线的增益越大通信距离越远。
下面列出了几种常用的天线的增益及适用范围。
a) 吸盘天线：价格适中、安装方便、增益适中，适合于安装在移动车辆上，或吸附在金属物体上。
一般增益在2.6dB左右。
b)中增益全向天线：增益为6.5dB，安装需有固定支架，适合远距离多点传输。
c) 高增益全向天线：增益为8.5dB，安装需有固定支架，适合远距离多点传输。
d) 定向天线：增益很高，为12dB，安装需有固定支架，适合远距离固定方向传输。
这次地面站选用的通讯天线为中增益全向天线；移动站选用的全向天线为吸盘天线。
3.1.3发射功率和天线高度对距离的影响天线的高度对通信距离也有很大的影响。
一般来说天线的高度越高通信距离越远。
将天线高度提高5米，比将功率提高1倍对增大距离的影响还大。
3.1.4馈线对距离的影响馈线是连接模块与天线的重要设备。
不同粗细、不同质量的馈线对通信距离会产生很大的影响。
例如：50―3（阻抗50Ω,截面3）的馈线损耗为0.2dB/m、50―7（阻抗50Ω,截面7）的馈线损耗为0.1dB/m、50―9（阻抗50Ω,截面9）的馈线损耗为0.07dB/m。
信号传输距离公式
信号传输距离公式
信号传输距离的公式可以在不同情况下有所不同。
下面是一些常见的信号传输距离公式：
1. 自由空间传输距离公式：
d = √((P_t * G_t * G_r * λ^2) / (4π^2 * L))
其中，d是传输距离，P_t是发射功率，G_t和G_r分别是发
射和接收天线增益，λ是信号的波长，L是传输路径上的损耗。
2. 二进制相移键控(BPSK)传输距离公式：
d = √((E_b * N_0) / (2π * B * R))
其中，d是传输距离，E_b是每个比特的能量，N_0是噪声
功率密度，B是信号带宽，R是传输速率。
3. 码分多址(CDMA)传输距离公式：
d = (λ / (4π)) * √((L * N_t * N_r) / (G_t * G_r))
其中，d是传输距离，λ是信号的波长，L是传输路径上的损耗，N_t和N_r分别是发射和接收天线数量，G_t和G_r分别
是发射和接收天线增益。
请注意，这些公式只是一些基本的参考公式，实际情况中可能会有其他因素的影响。
具体应用时，建议参考相关的无线通信文献或标准。
无线电传输模型简介
无线电传输模型简介翻译&整理：Lyra参考资料：《爱立信：无线电波传输指南》无线电波在空间的传输受限于作用距离之外，很大程度上还取决于传输环境。
研究显示，不同的传输环境（如：城区、郊区、农村等），无线电波的传输效果不尽相同。
下面简要描述常用的无线电传输信道模型。
1) 自由空间传输模型该模型假设发射天线和接收天线相隔很远，且周围没有其他物体，则传输损耗为：4[]20log bf d L dB πλ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭，(m)(m)d λ距离，单位、波长，单位上式可以改写为：32.420log 20log bf L d f =++，[],[]d km f MHz2) 平坦大地传输模型考虑地面绝对平坦，且b m h h d λ<<，20log 4b bf b m d L L h h λπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，其中(m)(m)b m h h 基站天线高度，、移动站天线高度，该模型适于简单估计传输路径中无阻隔，且距离不大的传输损耗。
3) 双斜线模型图 1双斜线模型实际测量显示，信号强度与距离(对数)有上图所示关系：在靠近基站附近，斜率接近自由空间衰减模型，20dB/十倍距离；从某个距离brk d 开始，斜率开始接近平坦大地衰减模型，40dB/十倍距离。
brk d =其中,b m b m h h h h ∑=-∆=- 4) Egli 模型信号衰减程度和信号频率相关，在考虑“地形因子”的情况下，衰减为：()40log 20log 20log 40b b m f L d h h ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，[]f MHz该模型适用于40MHz 以上的情况，且模型精度较低，仅在没有更多地形信息可利用的情况下可使用该模型。
5) Okumura-Hata 模型上述模型都只是简单的模型，只能用于链路损耗的粗测。
实际经验告诉我们： ● 路径损耗随着距离和频率升高而增加；● 路径损耗随着基站天线和移动站天线升高而降低；● 路径损耗受小区类型、衍射、天气、一年中的时间、障碍物类型等影响。
无线电能有效传输距离的研究
无线电能有效传输距离的研究传统的直接接触式电能传输存在很多火花，会影响到供电的安全性和可靠性问题，引起火灾和爆炸，造成重大事故，所以要需找一种非常灵活的电能传输方式。
目前为止根据电能传输原理无线电可以大致分为是三个类型，第一电磁感应耦合，采用耦合变压器实现功率传输，另一个就是微波无线能能技术，直接利用实际技术体系进行合理无线电传输技术；最后就是磁耦合谐振式，作为无线电电能传输技术，基本原理就是两个具有相同谐振频率物体实现高效交换。
一、无线电能有效传输距离1、相比较微波方式是目前传输距离最远的，同时可以克服障碍影响，但是在能量传输过程中发射器必须要对准接收器，能量传输会受到一定限制，会对于人体产生严重伤害。
耦合方式输功率容量可以达到数百千瓦，耦合谐振式能量传输技术不同于一般技术，该技术已经成为无线能量传输新发展方向，还需要很多问题解决，比如对于功率、传输功率和距离问题，电能计量问题和生物安全问题都需要一定合理解决，这些研究对于无线电能传输技术具有很多特色研究价值，理论上分析要很好提高对于无线电能传输距离和对于无线电传输系统实际应用问题。
2、电磁发射系统由发射线圈组成，通过直接耦合关系把能量进行适当传输，同样还可以通过耦合关系对于能量进行一定负载传输，发射线圈和接受线圈之间都要通过空间磁场实现电能无线传输功能。
负载线圈主要是由单线圈和负载组成，在系统整个设计中要很好降低设计的复杂性，将发射和接受线圈设计成为相同尺寸和机械结构样式，使得两个线圈等效参数保持相互一致性。
为了更好分析问题可以将励磁线圈的电路反射发至线圈上，相当于发射线圈加入一个感应电动势，在将负载线圈发射到接受线圈上，增加一个发射阻抗，然后再分别将励磁线圈发射线圈的感应电动势进行合理阻扰。
3、通过对于耦合负载分析研究，随着耦合系数的减少负载接受的电压会急剧下降，这个和传统电磁感应耦合方式中无线传输系统都有着很好关系，对于研究无线电传输也有很大意义。
无线电测距的原理及应用
无线电测距的原理及应用1. 引言无线电测距是一种常见的测量技术，通过利用无线电信号的传输速度以及信号的时间差来计算目标与测距设备之间的距离。
本文将介绍无线电测距的基本原理以及在实际应用中的几个常见的场景。
2. 原理无线电测距的原理基于信号的传输速度和时间差的关系。
当我们向目标发送一个无线电信号时，信号会以光速传播到目标并反射回测距设备。
根据光速的已知数值，我们可以计算出信号从发射到接收所经过的时间。
通过信号的往返时间乘以光速，我们可以得到目标与测距设备之间的距离。
3. 应用3.1 智能导航系统智能导航系统利用无线电测距技术来确定车辆与周围障碍物之间的距离。
通过安装在车辆上的传感器，智能导航系统可以实时监测周围环境，并根据测距数据提供实时的警告和导航指令，确保驾驶人员的安全。
3.2 精准定位系统在无线电测距技术的帮助下，精准定位系统可以实现对静态或移动目标的精确定位。
这种系统常用于航空、航海、军事等领域，通过测量目标与定位设备之间的距离，可以计算出目标的精确位置，并进行相应的导航和控制操作。
3.3 环境监测无线电测距技术也可以应用于环境监测领域。
通过在不同位置放置测距设备，并测量与这些设备之间的距离，可以实时监测环境中的物体位置和移动情况。
这种技术在安防监控、灾害预警等方面具有重要的应用价值。
3.4 机器人导航无线电测距在机器人导航中起到关键作用。
机器人使用无线电测距技术来感知周围环境，并根据测距数据做出相应的行动和决策。
例如，机器人可以根据与目标之间的距离来调整自己的速度和方向，以实现精确的导航和避障功能。
3.5 物体定位和跟踪无线电测距技术在物体定位和跟踪中也有着广泛的应用。
通过在物体上附加测距设备，并结合无线电测距的原理，可以实时追踪物体的位置和移动路径。
这种技术在物流管理、运输监控等领域具有重要的作用。
4. 总结无线电测距是一种基于无线电信号传输速度和时间差的测距技术。
它被广泛应用于智能导航系统、精准定位系统、环境监测、机器人导航以及物体定位和跟踪等领域。
无线电波损耗计算公式
无线电波损耗计算公式无线电波在传播过程中会有能量的损耗，这在通信领域可是个相当重要的问题。
要计算无线电波的损耗，那就得用到一些专门的公式啦。
咱们先来说说自由空间传播损耗的公式，这可是基础中的基础。
自由空间传播损耗公式是：Lbf = 32.45 + 20lg(d) + 20lg(f) 。
这里的 Lbf表示自由空间传播损耗，单位是dB ；d 呢，是传播距离，单位是千米；f 是工作频率，单位是 MHz 。
就拿咱们日常生活中的手机通信来说吧。
比如说你在一个比较偏远的山区，手机信号不太好，这很可能就是因为无线电波在传播过程中损耗太大啦。
想象一下，你在山这头给朋友打电话，信号得翻山越岭，一路上各种障碍物，像大树、山峰啥的，都会让无线电波的能量减弱。
再比如说，咱们家里用的 Wi-Fi ，有时候在卧室里信号就没有客厅强。
这也是因为无线电波在穿过墙壁等障碍物的时候有了损耗。
我还记得有一次，我去一个朋友家做客。
他家房子挺大，但是 Wi-Fi 路由器放在客厅。
我拿着手机走到最里面的卧室，想刷个视频，结果那视频一直在缓冲，半天都出不来画面。
我就琢磨着，这肯定是无线电波传到这儿的时候损耗太多，信号太弱了。
后来朋友把路由器换了个功率更大的，情况才好了很多。
咱们接着说无线电波损耗的事儿。
除了自由空间传播损耗，还有其他因素也会影响无线电波的损耗，比如大气吸收、障碍物衰减等等。
大气吸收这一块儿，不同的频率在大气中的吸收程度还不一样。
像在高频段，大气对无线电波的吸收就比较明显。
障碍物衰减就更复杂啦。
障碍物的材质、形状、大小都会有影响。
比如说，一堵厚厚的混凝土墙和一块薄薄的木板对无线电波的阻挡效果那肯定差很多。
在实际应用中，计算无线电波损耗可不能只靠一个简单的公式就搞定。
得综合考虑各种因素，进行复杂的计算和分析。
总之，无线电波损耗的计算虽然有点复杂，但搞清楚了这些公式和原理，就能更好地理解我们身边的通信现象，也能帮助工程师们设计出更优秀的通信系统，让咱们的通信更顺畅，生活更方便！。
影响通信距离的主要因素及估算方法
影响通信距离的主要因素及估算方法任何无线电通信系统的作用距离不仅取决于发信机功率的大小、天线的增益，天线的有效高度，而且还与要求的话音质量、收信机灵敏度、电波传播等因素有关。
以超短波通信设备电波传播方式为例，它主要是直接波传播，由于需通过许多复杂的环境和各种地形，故传播条件各不相同。
影响超短波通信设备通信距离主要有三个因素：1)无线电波随着收、发信机之间的距离增加而减弱。
这是一种连续的，可以预测的衰耗，它与收、发信机天线高度、频率、大气状况及地形条件等因素有密切关系。
2)阴影损耗。
它是由于建筑物，小山丘等阻挡物引起的随机衰落。
在城市中，它随着阻挡物高度和密度的增加而加快，甚至可以使通信设备的通信距离大幅度地减小。
3)多径传播引起的快衰落。
由于移动中的通信设备天线低矮，完全埋没在各种建筑物、树木等下面，到达收信点的电波不仅有直接波，还有许多反射波，使合成的信号时而增强，时而减弱，造成快衰落。
这对通信设备通信来讲，是非常不利的。
影响超短波通信设备通信距离的主要因素一般来讲是这三个因素相互累加的结果。
1.视线距离计算由于地球是球形，凸起的地表面会挡住视线。
视线所能达到的最远距离称为视线距离do。
在图1-1中，设两部超短波通信设备的天线高度分别为h1和h2，连线Qp与地球表面相切于C点、则do(do=d1+d2)即为直接波所能到达的最远距离，称为视线距离。
现在让我们来推导do的计算公式。
设地球半径为Ro，天线高度分别为h1和h2。
在直角三角形QCO中，QO2-CO2在直角三角形PCO中，由于Ro>>h1、h2，故上式中可略去h12和h22，则近似可得而do=dl+d2，所以视线距离do为式中Ro=6370Km，h1、h2单位为m，则由此可见，视线距离是取决于收、发天线架设高度的。
天线架设越高，视线距离越远，因此在实际通信中，应尽量利用地形、地物把天线适当架高。
实际上，由于大气的不均匀性对电波传播轨迹要产生影响，所以，直接波传播所能到达酌视线距离应修正为由于地面是球形的，当电波传播的距离不同时，其情况也不相同。
eirp计算公式
eirp计算公式EIRP（EquivalentIsotropicallyRadiatedPower）是指等效全向辐射功率，它是一种用来衡量无线电信号发射功率的指标。
在无线电通信中，发射功率是一个非常重要的参数，因为它直接影响到无线电信号的传输距离和质量。
在实际应用中，我们通常会根据设备的特性和要求来确定发射功率，然后使用EIRP来评估信号的强度和覆盖范围。
EIRP的计算公式如下：EIRP = PT + Gt - Lc其中PT是发射功率，Gt是发射天线的增益，Lc是传输线和连接器的损耗。
这个公式的意义是，EIRP等于发射功率加上发射天线的增益，再减去传输线和连接器的损耗。
这个公式的单位是dBm，也就是以毫瓦为单位的对数值。
在实际应用中，我们通常会用EIRP来评估无线电信号的强度和覆盖范围。
例如，在无线电通信中，我们可以使用EIRP来计算发射器和接收器之间的距离。
如果我们知道一个设备的发射功率，发射天线的增益和传输线和连接器的损耗，我们就可以使用EIRP计算公式来计算其EIRP值。
这个值可以告诉我们无线电信号的强度和覆盖范围，从而帮助我们更好地设计和优化无线电网络。
另外，EIRP还可以用来评估无线电设备的合法性。
在一些国家和地区，无线电设备的发射功率是有限制的，因为过高的发射功率会对其他无线电设备和人体健康造成危害。
在这种情况下，我们可以使用EIRP来评估设备是否符合法规要求。
如果一个设备的EIRP超过了法规规定的限制，那么它就是不合法的。
总之，EIRP是一种非常重要的无线电信号参数，它可以用来评估无线电信号的强度和覆盖范围，以及评估无线电设备的合法性。
在实际应用中，我们需要根据设备的特性和要求来确定发射功率，然后使用EIRP来评估信号的强度和覆盖范围。
同时，我们也需要注意国家和地区对无线电设备发射功率的法规要求，以确保设备的合法性和安全性。
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无线电传输距离计算
编写：
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标审：
批准：
石家庄硕讯科技有限公司
QQ：53729206
1、概述
略。
2、任务来源
略。
3、设计方案
3.1影响数传电台传输距离因素
影响通信距离的主要因素有模块的功率、模块的灵敏度、模块的选择性、天线的高度、天线的类型、馈线的长度及线径、所在地区无线电干扰的频谱分布、高大建筑或金属物体与天线的相对位置、地形地貌等环境因素。
3.1.1环境对距离的影响
通常把传播环境按地形和地物加以分类。
按地形分类可分为“准平滑地形”（地形起伏量不超过20米，变化缓慢、无突出阻挡物）和“不
规则地形”（丘陵，独立山岳、倾斜地形）。
因这次应用环境为“准平滑
地形”，遮挡较少，地形对传输距离的影响可忽略不计。
3.1.2天线的类型对距离的影响
天线的增益对通信距离有很大的影响。
一般来说天线的增益越大通信距离越远。
下面列出了几种常用的天线的增益及适用范围。
a) 吸盘天线：价格适中、安装方便、增益适中，适合于安装在移动
车辆上，或吸附在金属物体上。
一般增益在2.6dB左右。
b)中增益全向天线：增益为6.5dB，安装需有固定支架，适合远距离
多点传输。
c) 高增益全向天线：增益为8.5dB，安装需有固定支架，适合远距
离多点传输。
d) 定向天线：增益很高，为12dB，安装需有固定支架，适合远距离
固定方向传输。
这次地面站选用的通讯天线为中增益全向天线；移动站选用的全向天线为吸盘天线。
3.1.3发射功率和天线高度对距离的影响
天线的高度对通信距离也有很大的影响。
一般来说天线的高度越高通信距离越远。
将天线高度提高5米，比将功率提高1倍对增大距离的影响还大。
3.1.4馈线对距离的影响
馈线是连接模块与天线的重要设备。
不同粗细、不同质量的馈线对通信距离会产生很大的影响。
例如：50―3（阻抗50Ω,截面3）的馈线损耗为0.2dB/m、50―7（阻抗50Ω,截面7）的馈线损耗为0.1dB/m、50―9（阻抗50Ω,截面9）的馈线损耗为0.07dB/m。
若使用50―7的馈线长度为30M，总的损耗将达到3dB若模块的功率为5W则通过馈线后到达天线的功率只有2.5W。
同样，接收时信号电平也将有一半的损耗。
因此应尽量使用芯径粗的馈线，并尽量使馈线长度短。
这次地面站选用的通讯馈线选用50―7的馈线损耗为0.1dB/m的馈线；车载通讯馈线选用50―3的馈线。
3.1.5载波频率对距离的影响
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。
Lo（db）=32.44+201gd(Km)+201gf(MHz) (1)
式中Lo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，空间传输损耗将分别增加6dB。
这个公式也可以理解为损耗每增加6dB，传输的距离将缩小1倍，所以在满足数据传输要求的时，尽量选择载波频率低电台。
另外根据根据波的衍射原理，就是说障碍物小于波长时，电磁波容易通过，频率高得电磁波方向性好，波长小，不容易通过障碍，传播距离小。
一般定向传播用。
低频的电磁波波长大，容易通过山，建筑物等所以传播距离远。
3.1.6综合分析
在固定的频率条件下，影响通信距离的因素有：发射功率、接收灵敏度、传播损耗、天线增益等。
对于系统设计者，周围环境对电波的吸收，多径干扰，传播损耗等是无法改变，但是可以优化发射功率、接收灵敏度和天线等。
3.6.1增加电台发射功率
增加发射功率会导致如下问题：
●增加功耗；
●增加系统复杂性和成本；
●可能导致发射器饱和失真，产生谐波，降低信噪比。
因此有时提高发射功率并不能提升距离，反倒出现距离变近，性能变差的现象。
3.6.2增加电台接收灵敏度
增加接收灵敏度也会造成系统复杂性和成本上升，短时间内也不能实现，不过可以优化系统在传输路径插入损耗是一个不错的办法。
3.6.2优化天线
若不改变系统本身来改善天线增益和改善天线的高度，可以明显的增加传输距离。
3.1.5地面传输距离的计算
在理想情况下其传输极限距离可以用下面的公式表示：
d=3.57×(√ht+√hr) (Km) (2)
式中：d代表距离，hr\ht分别代表收发信天线高度，用米（m）做单位表示。
在实际中，超过极限距离的地方也能收到较强信号，这种现象称为超视距传播。
生这种现象的原因是大气折射造成的，统称超视距的传播距离可以用下面的公式表示：
D=4.12×(√ht+√hr) (Km)…… (3 )
假设主控站天线高度为4m，副控站通讯通讯天线高度为10m，移动平台通讯天线的高度为2m则主控地面站与副控地面站之间的传输距离d1，副控地面站与移动平台之间的传输距离d2，主控地面站与移动平台
之间的传输距离d3则：
主控地面站与副控地面站理传输距离理论值：18.42Km≤d1≤
21.25Km
副控地面站与移动平台的传输距离理论值为：16.32Km≤d2≤
18.84Km
主控地面站与移动平台的传输距离理论值为：12.18Km≤d3≤
14.06Km
3.2 电台灵敏度要求
3.2.1空间传输损耗的计算
假设传输的距离为20Km，传输的载波频率为230MHz，则空间损耗为：Lo（db）=32.44+26.02+47.23≈105.69dBm
Lo（db）=32.44+26.02+50.88≈109.34dBm
距离为2Km时，空间损耗为：
Lo（db）=32.44+6.02+47.23≈85.69dBm
3.2.2接收端场强强度计算
接收端场强的工程计算公式为：
Pr=Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo (4)
Pr：正常的接收电平dBm；
Pt：电台的发射功率dBm；
Gt、Gr：收发天线的增益dB；
Lt、Lr：收发通讯馈线的衰减dB；
Lo：空间传输损耗。
根据上述可知地面站电台发射的功率（Pt）至少为10W（40dBm），移
动测试平台的发射功率（Pt）为1W（30dBm）；
Lt、Lr取值为地面站的通讯馈线衰减约为5dB（含插损3dB和线损），移动测试平台的衰竭为4dB（含插损3dB和线损）；
Gt、Gr取值分别为6.5dB和2.4dB；
主对副地面站的发射时副地面站场强为Pr1：
Pr1= Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo=40+6.5+6.5-5-5-105.69=-62.69dBm
移动测试平台发射时副地面站的场强为Pr2
Pr2= Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo=30+6.5+2.4-5-4-85.69=-55.79dBm
一般情况下在实际的地面工程应用中要留出40dB的空间损耗余量。
因此实际应用时Pr1和Pr2分别为-102.69dBm和-65.79dBm
由此计算得出电台的接收灵敏度要≥-103dBm
3.3、地面站设计方案
3.3.2地面站主要部件性能指标
3.4移动测试平台
3.4.1移动测试平台原理框图
3.4.2显控终端主要技术指标。