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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。 ( D! i$ U+ K7 P. G# b0 K* n4 w& B
通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关 . J% `) m8 y3 Q+ J- G. s
[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)
7 T* H4 K9 _! q/ B式中Lfs为传输损耗,d为传输距离,频率的单位以MHz计算。 : f6 i$ @" w8 b% e! e' S
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. H- N, d( g8 e% l3 T
下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗 . f+ r6 [7 P o& R4 z$ @' T
Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)
! y2 R1 e" B C9 n. X/ K/ HLos 是传播损耗,单位为dB
% B; D; e9 r4 W( }) _: ~d是距离,单位是Km
0 _/ R. H+ j/ L: k3 K3 qf是工作频率,单位是MHz
. N; ?, E b; d7 X+ @3 O% b+ n$ P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:
3 F/ ~7 K! ], J" i( y1. 由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm * ^. B3 c. d* q8 r4 T
Los = 115dB 4 W" M+ P, S/ D! x; p
2. 由Los、f 2 r, _9 a- m8 L& q% Y0 t
计算得出d =31公里 % O+ p4 @! h o l4 k3 y. T% }
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。 & a4 ^6 s8 q5 Q' t6 x0 d
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:
; }9 x5 O0 F6 v" n( M) n d =1.7公里
/ J9 k2 D" l/ s1 k x4 N b) w |
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