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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。
- o f, p) \3 r" _1 x L, _通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关 6 t" b. D* u6 a, l, _) P2 _/ i
[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz) , f9 X. I3 M) o
式中Lfs为传输损耗,d为传输距离,频率的单位以MHz计算。 , B4 z l A- O6 t& r
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. % V" u6 n( |0 k1 ^9 h
下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗
+ v3 m7 `; |* |$ S. e6 y* x. HLos = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz) " B$ Q# j7 _7 S3 w, V4 p
Los 是传播损耗,单位为dB , ]- Q; Z, R9 m1 R3 u9 M
d是距离,单位是Km
1 s! s; ?& [; } @; F! @f是工作频率,单位是MHz ( X; W) }. N5 _2 E5 Q) }% |$ ?0 V1 y7 i
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: ( j/ S; u8 k( V
1. 由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm
0 ?# h" P: D/ s! s& fLos = 115dB 5 `, i# [% O, q
2. 由Los、f
8 Z; Z* ?: L% p- F" m; H! ^计算得出d =31公里
! y7 w5 u! `) I( W+ v( s. u3 O 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。 / f/ |/ ]9 c ~3 R( @
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:
" K/ Y0 A: u0 K/ p# C# q; C/ l& Y d =1.7公里
* j" j H& Z; [! C8 m8 x: {# c |
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