無線電波在自由空間傳播時的距離計算方法

admin @ 2014-03-19 , reply:0

無線電波在自由空間傳播時的距離計算方法

無線電波在自由空間傳播時的距離計算方法


        所謂自由空間傳播系指天線周圍為無限大真空時的電波傳播,它是理想傳播條件。電波在自由空間傳播時,其能量既不會被障礙物所吸收,也不會產生反射或散射。


        通信距離與發射功率、接收靈敏度和工作頻率有關。

[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)

式中Lfs為傳輸損耗,


d為傳輸距離,


頻率的單位以MHz計算。

由上式可見,自由空間中電波傳播損耗(亦稱衰減)只與工作頻率f和傳播距離d有關,當f或d增大一倍時,[Lfs]將分別增加6dB.




下面的公式說明在自由空間下電波傳播的損耗

Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)

Los 是傳播損耗,單位為dB

d是距離,單位是Km

f是工作頻率,單位是MHz




下面舉例說明一個工作頻率為433.92MHz,發射功率為+10dBm(10mW),接收靈敏度為-105dBm的系統在自由空間的傳播距離:


1. 由發射功率+10dBm,接收靈敏度為-105dBm

Los = 115dB


2. 由Los、f

計算得出d =30公里

這是理想狀況下的傳輸距離,實際的應用中是會低於該值,這是因為無線通信要受到各種外界因素的影響,如大氣、阻擋物、多徑等造成的損耗,將上述損耗的參考值計入上式中,即可計算出近似通信距離。

假定大氣、遮擋等造成的損耗為25dB,可以計算得出通信距離為:

d =1.7公里

結論: 無線傳輸損耗每增加6dB, 傳送距離減小一倍。





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