室内传播和路径损耗计算及实例(完整版)
室内覆盖链路计算
室内覆盖传输损耗计算：
水平距离d (m) 2000 天线工作频率F (MHz) 510 基准距离 (d0) 1 损耗指数 传输损耗 117.70
2.76
墙体阻挡损耗计算公式
墙体类型 附加损耗 墙体数 传输损耗
玻璃幕墙 混凝土墙 砖墙
8 20 15
1 2 1
125.70 157.70 132.70
注：在上表的空白处填入对应的数值
自由空间损耗 92+10n*LOG10(d/d0) 其中PL(d)是距离为D处的路径损耗值 PL(d0)是基准距离d0处的路径损耗值 d0为参考距离，一般取1m或10m n表示基于测试的多楼层信号损耗指数，同层一般取2.76 基准距离d0的路径损耗值PL(d0)满足自由空间传播损耗计算模型 即：PL(d0)=32.44+20LOG10(d0*f),其中d的单位是km,f的单位是mhz 所以PL(d)=32.44+20LOG10(d*f)+10n*LOG10(d/d0)
传播损耗计算公式
传播损耗计算公式在我们的日常生活中，特别是在通信领域，传播损耗可是个相当重要的概念。
那啥是传播损耗呢？简单来说，就是信号在传播过程中逐渐减弱的量。
这就好比我们说话，离得越远，对方听到的声音就越小，这声音变小的程度就可以理解为传播损耗。
要计算传播损耗，那就得用到一些公式啦。
其中比较常见的是自由空间传播损耗公式，它的表达式是：Lbs = 32.45 + 20lg(f) + 20lg(d) 。
这里的 Lbs 表示传播损耗，单位是 dB；f 是频率，单位是 MHz；d 是距离，单位是 km 。
举个例子哈，假如我们有一个通信系统，工作频率是 900MHz，通信距离是 10km。
那按照这个公式算一下，32.45 + 20lg(900) + 20lg(10) ，经过一番计算，就能得出传播损耗的值。
我记得有一次，我和朋友一起去户外搞一个小型的通信实验。
我们带着设备，想测试一下在不同距离和频率下的信号强度。
那天阳光特别好，风也不大，特别适合做实验。
我们先把频率设定好，然后一个人拿着发送端慢慢走远，另一个人在原地记录接收端的信号强度。
一开始距离近的时候，信号那叫一个强，清晰得很。
可随着距离越来越远，信号就开始变得不稳定，出现了杂音和断断续续的情况。
这时候我们就赶紧用传播损耗计算公式来算一算，看看和实际的情况是不是相符。
结果发现，算出来的损耗值和我们实际感受到的信号变化趋势差不多，这让我们特别兴奋。
在实际应用中，传播损耗的计算可不只是这么简单。
因为现实环境要复杂得多，比如有建筑物的阻挡、天气的影响等等。
这就需要对公式进行一些修正和补充，考虑更多的因素。
比如说，在城市环境中，建筑物会反射、折射信号，导致多径传播，这就会增加传播损耗。
这时候可能就需要用到一些更复杂的模型，像Okumura-Hata 模型或者 COST 231 模型。
总之，传播损耗计算公式是通信领域里非常基础也非常重要的工具。
只有准确地计算传播损耗，我们才能更好地设计通信系统，让信号传得更远、更稳定。
无线信号的路径损耗公式
无线信号的路径损耗公式哎呀，一提到无线信号的路径损耗公式，这可真是个让不少人头疼的玩意儿。
但咱别怕，咱慢慢捋清楚。
先来说说这路径损耗是啥。
简单讲，就是无线信号在传播过程中能量逐渐减弱的情况。
就好像你在操场上大声喊一个人，声音传得越远，听起来就越微弱。
那这路径损耗公式到底长啥样呢？常见的自由空间路径损耗公式是：L = 32.45 + 20log(d) + 20log(f) 。
这里的 L 表示路径损耗，单位是 dB ；d 是收发端之间的距离，单位是千米；f 是信号的频率，单位是MHz 。
举个例子哈，假如你在一个大广场上，拿着手机跟朋友通话。
你手机发射信号的频率是 2GHz ，你和朋友相距 1 千米。
那咱们算算这路径损耗。
先把距离 d = 1 千米，频率 f = 2000 MHz 代入公式。
算下来，这路径损耗可不小呢。
在实际生活中，这个公式用处可大啦。
比如说，咱们的手机基站覆盖范围的规划，工程师们就得靠这个公式来算算信号能传多远，咋样能让信号覆盖更广，让大家都能顺顺利利打电话、上网。
还有啊，有时候你在家里，某个角落信号特别差。
这可能就是因为距离路由器远了，按照这个公式一算，损耗太大，所以信号就弱啦。
再比如，在一些大型活动现场，像演唱会、运动会啥的，人特别多，大家都在用手机。
这时候，通信运营商就得提前根据场地大小、预计的人数，用这个公式好好规划一下临时的基站设置，保证大家的通信顺畅。
要说我自己对这个公式的感受，有一次我去参加一个科技展会。
现场各种高科技设备琳琅满目，其中就有关于无线信号传播和优化的展示。
我凑过去仔细看，发现他们讲解的时候就用到了这个路径损耗公式。
当时我就想，原来这个看似复杂的公式，就在我们身边的这些科技应用里起着关键作用呢。
总之，无线信号的路径损耗公式虽然看起来有点复杂，但它可是无线通信领域里的重要工具。
了解它，能让我们更好地理解为啥有时候信号强，有时候信号弱，也能帮助相关的技术人员做出更优化的通信方案，让咱们的无线生活更美好！。
空间损耗计算公式
空间损耗计算公式空间损耗是指无线电信号在传播过程中因为传输介质和环境的影响而逐渐减弱的现象。
在无线通信系统中，了解和计算空间损耗是非常重要的，可以帮助我们设计合理的无线电覆盖和容量规划。
空间损耗主要由以下几个因素造成：1.距离衰减：无线信号在传播过程中会随着距离的增加而衰减。
这是最主要的空间损耗因素之一、衰减的计算可以使用自由空间传播模型或其他经验传播模型。
自由空间传播模型中，空间损耗可以根据以下公式计算：PL(dB) = 20log(d) + 20log(f) + 20log(4π/c)其中，PL为路径损耗(dB)，d为距离（米），f为频率（赫兹），c为光速（米/秒）。
2.多径干扰：在城市等复杂环境中，信号会被建筑物、地形等物体产生反射、折射和散射，导致多径传播。
多径传播会使信号的相位和幅度发生变化，产生衰落和混叠，增加了空间损耗。
多径传播的损耗可以使用功率延时谱来计算。
3.阴影衰落：阴影衰落是由于信号受到建筑物、山脉等物体的遮挡或阻挡而产生的。
阴影衰落导致信号强度出现瞬时的大幅度变化，增加了信号的波动性和衰落。
阴影衰落可以使用统计模型，如对数正态分布来计算。
4.动态衰落：动态衰落是由于移动设备和传播环境的变化引起的。
例如，当移动设备行驶时，会经历信号接收点之间的多径传播变化和阴影衰落变化，从而导致动态衰落。
动态衰落情况往往较为复杂，可以使用统计学的方法进行建模和预测。
5.极化损耗：极化损耗是指信号在传播中由于极化方向的不匹配而产生的损耗。
例如，如果发送天线和接收天线的极化方向不匹配，会导致极化损耗。
以上是空间损耗的主要因素和计算方法，除此之外还有其他一些特殊环境和因素可能导致空间损耗的变化。
在实际应用中，我们需要根据具体情况选择适当的模型和方法进行空间损耗的计算。
室内传播和路径损耗计算及实例
室内传播和路径损耗计算及实例室内传播和路径损耗是无线通信领域中的重要概念。
在无线通信中，射频信号在室内环境中传播时会受到路径损耗的影响，路径损耗会导致信号强度的减弱。
为了能够准确地计算室内传播和路径损耗，下面将介绍相关的理论以及实例。
室内传播主要包括直射传播、反射传播和绕射传播三种方式。
直射传播是指信号直接从发射器发出并且到达接收器，它在室内环境中几乎不受任何干扰。
反射传播是指信号在室内环境中反射多次后到达接收器，反射传播会导致信号的干扰和多径效应。
绕射传播是指信号在穿过障碍物时发生弯曲，绕射传播一般会导致信号的衰减。
路径损耗是指信号在传播过程中由于空间距离的增加而导致的信号强度减弱。
路径损耗和传播路径的距离、频率和环境有关。
路径损耗的计算可以通过多种模型和公式来实现，最常用的是费利模型和弗利斯模型。
费利模型是基于“自由空间路径损耗公式”进行改进的，费利模型考虑了路径损耗和环境因素对信号强度的影响。
弗利斯模型则是一种经验模型，其中的路径损耗公式与距离的平方成反比。
下面我们以一个实例来说明室内传播和路径损耗的计算：假设一个室内房间的尺寸为10米×10米×3米，发射器和接收器的距离为5米，工作频率为2.4GHz，发射端功率为20dBm，系统增益为10dB，接收灵敏度为-80dBm。
首先，我们可以使用费利模型来计算路径损耗。
根据费利模型的公式：路径损耗（dB） = 20 * log10(频率) + 20 * log10(距离) + 环境损耗因子根据给定的参数：频率=2.4GHz=2.4*10^9Hz距离=5米环境损耗因子需要根据具体情况进行选择，假设我们选择的环境损耗因子为2代入公式路径损耗 = 20 * log10(2.4 * 10^9) + 20 * log10(5) + 2 =74.74 dB接下来，我们可以计算接收到的信号强度。
信号强度（dBm）=发射端功率+系统增益-路径损耗=20dBm+10dB-74.74dB=-44.74dBm最后，我们可以根据接收灵敏度来判断接收到的信号是否可用。
空间损耗计算公式
隔墙阻挡：5～20dB 楼层阻挡：＞20dB， 室内损耗值是楼层高 度的函数，-1.9dB/层 家具和其它障碍物的 阻挡：2～15dB厚玻 璃：6～10dB 火车车厢的穿透损耗 为：15～30dB 电梯 的穿透损耗：30dB左 右茂密树叶损耗：
距离损耗 已知
工作频率（MHz） 433
已知 工作距离（m）
5000
未知 损耗（dB） 99.15915801
已知 工作频率（MHz）
433
已知 灵敏度（dBm）
-110
已知 发射功率（dBm）
20
电波在自由空间传播的损耗公式:Lbs =32.45+20lgF(MHz)+20lgD(km)
电波在自由空间传播的 损耗公式:Lbs
=32.45+20lgF(MHz)+20 lgD(km)
自由空间损耗公式：空 间损耗=20lg（F） +20lg（D）+32.4；
天线近场和远场分界 点：
R=2D^2/波长 单位要 一致
村模型
固定 移动台高度（m）
1.5
经验估算有10dB左右的偏差
未知 路径衰减（dB）
151.6114826
接收天线增益（dBi） 0
支持衰减损耗(dB) 164
未知 支持距离(KM) 174.1855418
针对城市环境的奥村 模型
已知 通信距离（Km）
5
已知 频率（MHz）
433
奥村模型 已知 基站高度（m）
10
注：使用场景 距离1-100km，基站高度30-1000m，频率200MHz-2GHz；上述经验估Байду номын сангаас有10dB左右的偏差
射频链路预算 发射功率（dBm） 20
无线传播路径损耗
给定频率的无线制式，无线传播损耗主要是随距离变化的路径损耗(Path Loss)，影响该路径损耗的三种最基本的传播机制为反射、绕射和散射，即有反射损耗Re flection Loss)、绕射损耗(Scattered Loss)、地物损耗(Clutter Loss)。
如果电磁波穿过墙体、车体、树木等等障碍物，还需考虑穿透损耗(Penetration Loss)。
如果将手机贴近的人体使用，还需考虑人体损耗(Body Loss)等等。
路径损耗的环境因子系数n 一般随传播环境不同而不同，一般密集城区取4〜5,普通城区取3〜4，郊区取2.5〜3。
在实际无线环境中，天线的高度可以影响路径损耗。
一般发射天线或接收天线的高度增加一倍，可以补偿6dB的传播损耗。
反射损耗随反射表面不同而不同，水面的反射损耗在0〜1dB，麦田的反射损耗在2〜4dB，城市、山体的反射损耗可达14dB〜20dB.绕射波在绕射点四处扩散，扩散到除障碍物以外的所有方向，不同情况损耗差别较大。
地物损耗主要由于地表散射造成，损耗大小视具体情况而定。
穿透损耗和建筑物的材质以及电磁波的入射角关系较大，一般情况下隔墙阻挡取5〜20dB，楼层阻挡每层20dB，厚玻璃6〜10dB，火车车厢的穿透损耗为15〜30dB，电梯的穿透损耗为30dB左右。
人体损耗一般取3个dB，也就是无线电波经过人体，一半的能量被人体吸收。
HUAWEI室内分布系统传播模壁■华为室内传播模型华为以ITU模型、Keencin-Motley模型为参考，结合大量的实践经验和数据总结，提出华为室内覆盖传播模型：PL(d) 20 r|:log( /) + 10 :|:n r|: log( d)- 13 dB+ !■/『)..•f:持率.单位MHz；n :室内路径损耗因子；d:移动台与天线之间的距离，单位为m ;招:慢衰落余童，取值与覆盖概率要求和室内慢衰落标准差有关；蜘=£耳:Pi，第画隔墙的穿透损耗；n,隔墙数量；。
自由空间路径损耗模型
自由空间路径损耗模型一、引言自由空间路径损耗模型是无线通信领域中常用的一种模型，用于描述无线信号在自由空间中传播过程中的信号损耗情况。
该模型基于电磁波的传播特性和自由空间中的阻抗特性，通过计算距离和频率等参数，可以估计信号在传播过程中的损耗情况。
本文将介绍自由空间路径损耗模型的原理、计算公式以及应用场景。
二、自由空间路径损耗模型的原理自由空间路径损耗模型是基于电磁波在自由空间中传播的特性来建立的。
根据电磁波传播的规律，信号在自由空间中的损耗主要取决于传播距离和频率。
在传播距离相同的情况下，频率越高，损耗越大。
这是因为高频信号的波长较短，更容易受到自由空间中的散射、反射和衰减等因素的影响。
三、自由空间路径损耗模型的计算公式自由空间路径损耗模型的计算公式如下：路径损耗(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) - 147.55其中，路径损耗是以分贝（dB）为单位的，表示信号在传播过程中的损耗情况；d是传播距离，单位为米（m）；f是信号的频率，单位为赫兹（Hz）。
四、自由空间路径损耗模型的应用场景自由空间路径损耗模型主要应用于无线通信系统的规划和设计中。
通过该模型，可以估计信号在不同距离和频率下的损耗情况，从而确定无线设备的传输距离和功率要求。
在无线通信系统的建设过程中，合理地选择信号的频率和功率，可以有效地提高信号的覆盖范围和质量。
自由空间路径损耗模型还可以应用于无线信号强度的预测和建模。
通过测量不同距离和频率下的信号强度，可以建立信号强度的模型，为无线定位、无线室内覆盖等应用提供参考。
五、总结自由空间路径损耗模型是无线通信领域中常用的一种模型，用于描述无线信号在自由空间中传播过程中的信号损耗情况。
该模型基于电磁波的传播特性和自由空间中的阻抗特性，通过计算距离和频率等参数，可以估计信号在传播过程中的损耗情况。
自由空间路径损耗模型在无线通信系统的规划和设计中起着重要的作用，可以优化无线设备的传输距离和功率要求。
无线信号传输损耗
无线信号传输损耗AP信号链路损耗计算根据模型，室内路径损耗随距离成指数增长。
接收电平估算公式如下：Pr(dB) = Pt(dB) - Ct(dB) + Gt(dB) - FL(dB) + Gr(dB) - Cr(dB) Pr：接受端灵敏度Pt: 发送端功率Cr: 接收端接头和电缆损耗Ct: 发送端接头和电缆损耗Gr: 接受端天线增益Gt: 发送端天线增益FL: 自由空间损耗线性路径衰减模型FL(dB)=20 lg R (m) +20 lg f (GHz) + 32.44R是两点之间的距离;f是工作频率（f通常为2.4GHZ或5.8GHZ）衰减因子模型2.4G频段的电磁波有近似的路径传播损耗公式为：FL(dB) = 46 +10* n*Log R（m）5.8G频段的电磁波有近似的路径传播损耗公式为：FL(dB) = 56 +10* n*Log R（m）其中，n为衰减因子。
全开放环境下n的取值为2.0～2.5；半开放环境下n的取值为2.5～3.0；较封闭环境下n的取值为3.0～3.5。
另外，在衡量墙壁等对于AP信号的穿透损耗时，需考虑AP信号入射角度，尽量使AP信号能够垂直的穿过（90度角）墙壁或天花板。
2.4G的信号在同轴电缆中传输，根据经验公式频率的开方比可以得到：同轴电缆5C-FB：33.7db/100m同轴电缆9C-FB：17.6db/100m同轴电缆12C-FT：12.7db/100m目前CATV常用的线缆是SY(W)V-75-5同轴电缆，根据实际测量，SY(W)V-75-5同轴电缆率衰一般是50db/100米左右。
THANKS致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考。
室内传播和路径损耗计算及实例
室内传播和路径损耗计算及实例室内传播和路径损耗计算是无线通信领域中重要的研究方向之一、它主要研究在室内环境中，无线信号的传播特性和传播路径中所遇到的损耗情况。
路径损耗的计算和实例分析对于无线网络规划、室内定位、电磁兼容等应用具有重要的意义。
下面将介绍室内传播和路径损耗计算的基本原理和常见的计算方法，并通过实例进行具体分析。
一、室内传播特性和路径损耗计算的基本原理1.室内传播特性：室内环境中的无线信号传播受到多个因素的影响。
常见的影响因素包括传播距离、传播环境、传播介质等。
传播距离较短，信号受固定障碍物的阻挡较多；传播环境中存在反射、折射、散射等现象；传播介质可能是空气、水、建筑材料等。
这些因素综合作用影响着无线信号的传播特性。
2.路径损耗计算：路径损耗指的是信号在传播路径中逐渐减弱的现象。
路径损耗的计算是表示信号强度与距离之间的关系。
常用的路径损耗模型有自由空间模型、多壁模型、农村模型等。
其中，自由空间模型适用于无障碍环境，无线信号按照自由空间传播特性衰减；多壁模型适用于存在多个障碍物的环境，考虑了信号的反射和散射现象；农村模型适用于开放环境，对于不同的环境给出了不同的信号衰减系数。
二、路径损耗计算的常见方法1.自由空间模型：自由空间模型适用于无障碍的开放空间，路径损耗随距离的平方递增。
计算公式如下：PL = 20 * log10(d) + 20 * log10(f) + 20log10(4π/c)其中，PL表示路径损耗（单位：dB），d表示传播距离（单位：m），f表示信号频率（单位：Hz），c表示光速（单位：m/s）。
2.多壁模型：多壁模型适用于有障碍物的环境，考虑了信号的反射和散射现象。
计算公式如下：PL = 20 * log10(d) + 20 * log10(f) + 10 * n * log10(d) + C其中，PL表示路径损耗（单位：dB），d表示传播距离（单位：m），f表示信号频率（单位：Hz），n表示环境中反射数量的增益因子，C表示初始路径损耗。
无线室分入门宝典011-室内分布系统路径损耗计算
室内分布系统总径损耗计算室内分布系统工程总路径损耗值)()log(10)()(00dB FAF d dn d P d P SF L L +⋅⋅+=注：0d (参考距离)设定为1米)(0d P L 表示近地参考距离（30=d ~λ10）的自由空间衰减值，根据公式计算)900(5.31)(0MHz f dB d P L ==，)1800(5.37)(0MHz F dB d P L ==。
FAF 表示不同层路径损耗附加值情况一：手机与吸顶天线有铝质吊顶阻隔(走廓) 预测覆盖距离为5M ，MHz f 900=时，SF n 取2.8，FAF 取10，根据公式计算得：10)15log(8.210)1()5(+⨯==m P m P L L105.195.31++= dB 61=预测覆盖距离为10M ， )10(m d P L ==69.5dB 预测覆盖距离为15M ， )15(m d P L ==74.4dB 预测覆盖距离为20M ， )20(m d P L ==77.9dB情况二：手机与吸顶天线为有墙体及铝质吊顶阻隔(办公室) 预测覆盖距离为5M ，MHz f 900=时，SF n 取2.8，FAF 取20，根据公式计算得：20)15log(8.210)1()5(+⨯==m P m P L L205.195.31++= dB 71=预测覆盖距离为10M ， )10(m d P L =dB 5.79=预测覆盖距离为15M ， )15(m d P L =dB 4.84= 预测覆盖距离为20M ， )20(m d P L =dB 9.87=假设：BTS 的输出功率为8W(6载频)等于39dB ，发射功率损耗8dB ，天线增益2.1dBm移动台接收到的功率=BTS 的输出功率-发射功率损耗-下行路径损耗-R （衰减储备）情况一：手机与吸顶天线有铝质吊顶阻隔注：本覆盖情况预测大楼走廊覆盖值情况二：手机与吸顶天线为有墙体及铝质吊顶阻隔注：本覆盖情况预测大楼办公室覆盖值但是由于室内传播非常复杂，预测出的场强和实际测量值存在一定偏差，工程设计时需用实测值对传播模型进行修正。
室分常用的计算公式自动换算
室分常用的计算公式自动换算室分（分布式室内系统）是在建筑物内部使用的一种无线通信系统。
它通过将基站信号分发到建筑物内的各个室内天线，提供高质量的无线信号覆盖。
在设计和安装室分系统时，需要进行一些计算和换算工作。
下面将介绍一些室分系统中常用的计算公式和自动换算。
1.路损计算在室分系统设计中，需要计算信号在传输过程中的路径损耗。
路径损耗是由于空间传播造成的信号强度减弱。
常用的路径损耗计算公式为：Path Loss (dB) = 20 * log10(d) + 20 * log10(f) + C其中，d是信号传输的距离，单位为米；f是信号的频率，单位为赫兹；C是一个常数，代表其他因素对路径损耗的影响。
2.功率计算在室分系统中，需要计算信号传输过程中的功率。
常用的功率计算公式为：Power (dBm) = Power (dB) - Loss (dB)其中，Power是信号的发射功率，单位为dBm；Loss是信号传输过程中的损耗，单位为dB。
通过这个公式，可以计算出信号达到每个室内天线的功率。
3.路径损耗和衰减之间的转换室分系统中，经常需要在路径损耗和信号衰减之间进行转换。
路径损耗指的是信号传输过程中由于空间传播而产生的信号强度减弱，单位为dB。
而信号衰减指的是室分系统中各种传输介质（如电缆、连接器等）带来的信号强度减弱，单位为dB。
转换公式如下：Path Loss (dB) = Attenuation (dB) - Free Space Path Loss (dB)其中，Attenuation是信号衰减，Free Space Path Loss是信号的自由空间路径损耗。
4.功率和电压之间的转换在室分系统中，经常需要在功率和电压之间进行转换。
功率指的是信号的功率，单位为瓦特；电压指的是信号的电压，单位为伏特。
转换公式如下：Power (dBm) = 10 * log10(V^2 / R) + 30其中，V是信号的电压，R是信号的电阻，Power是信号的功率。
移动通信室内路径损耗传播模型
移动通信室内路径损耗传播模型——苏华鸿—— 在室内电磁波传播受影响的因素很多，在有限的空间内环境变化大，墙、顶、地、人和室内物体等都会引起电磁的反射、折射、散射和吸收，电磁场分布十分复杂，电波传播模型相应多种多样。
本文着重介绍在测试的基础上总结出来的三种传播模型，可供移动通信室覆盖预测参考用。
一、室内小尺度路径损耗室内小尺度路径损耗是指短距离、短时间内快速衰落（衰落深度达20~40dB ），其传播模型表达式为：δX d d n d P d P L L +⋅⋅+=)log(10)()(00 (dB) （式1）式中：)(d P L 表示路径d 的总损耗值；)(0d P L 表示近地参考距离（30=d ~λ10），自由空间衰减值 n 表示环境和建筑物传播损耗指数（1.6~3.3）δX 表示标准偏差6（3~14）的正态随机变量二、室内路径损耗因子模型这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为4dB 衰减因子模型表达试为：)()log(10)()(00dB FAF d d n d P d P SF L L +⋅⋅+= （式2）式中：SF n 表示同层损耗因子（1.6~3.3）FAF 表示不同层路径损耗附加值（10~20dB ）三、室内自由空间路径损耗附加因子模型在室内可以认为是自由空间受限的传播路径，这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为4dB ，其传播模型表达式为：))log(20)()(00dB d d d P d P L L (∙++=αβ （式3）式中：β为路径损耗因子（-0.2~1.6dB/m ）最后，我们利用上述三种模型进行一下室内电波场强覆盖预测：由于式1中X 与的正态随机变量关系式没有多种，因此实际工程采用式2和式3较多，本文举出二例供工程设计参考用。
例1：假设本工程为某一宾馆的室内分布系统工程，天线输入口功率dBm Pt 5=，吸顶天线增益为dBm Gm 1.2=，同层预测距离15=d 米，0d 设定为1米。
链路及空间无线传播损耗计算
上几类地区内都按用户均匀分布要求设站。郊县和主要公路、铁路覆盖一般可设全向或二小区基站，站间距离5km-20km左右。
结合当地地形和城市发展规划进行基站布局：
5.2 各类损耗的确定
◆建筑物的贯穿损耗
建筑物的贯穿损耗是指电波通过建筑物的外层结构时所受到的衰减，它等于建筑物外与建筑物内的场强中值之差。
建筑物的贯穿损耗与建筑物的结构、门窗的种类和大小、楼层有很大关系。贯穿损耗随楼层高度的变化，一般为-2dB/层，因此，一般都考虑一层（底层）的贯穿损耗。
4.1 天线高度的调整
天线高度直接与基站的覆盖范围有关。一般来说，我们用仪器测得的信号覆盖范围受两方向因素影响：
一是天线所发直射波所能达到的最远距离；
二是到达该地点的信号强度足以为仪器所捕捉。
900MHz移动通信是近地表面视线通信，天线所发直射波所能达到的最远距离（S）直接与收发信天线的高度有关，具体关系式可简化如下：
下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。
上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。
上下行链路平衡的算法如下：
下行链路（用dB值表示）：
PinMS =PoutBTS -LduplBTS -LpBTS +GaBTS +Cori +GaMS +GdMS -LslantBTS -LPdown
在完成基站初始布局以后，网络规划工程师要与建设单位以及相关工程设计单位一起，根据站点布局图进行站址的选择与勘察。市区站址在初选中应作到房主基本同意用作基站。初选完成之后，由网络规划工程师、工程设计单位与建设单位进行现场查勘，确定站址条件是否满足建站要求，并确定站址方案，最后由建设单位与房主落实站址。选址要求如下：
室内传播模型
下行链路预算模型为：天线口功率（dBm）=路径损耗+阴影衰落余量（dB）+人体损耗（dB）-终端接收增益（dB）+终端接收灵敏度（dBm）1、路径损耗根据室内传播模型Keenan-Motley：LP=32.5+20logf+20logd+pWiLP：路径损耗f：频率（MHz）取值2600Mhzd：发射机与接收机间距离（km）取值0.02P：墙壁的数目取值2Wi：室内墙壁损耗取值20dBLP=32.5+20lg(2600)+20lg(0.02)+2*20=106.822、阴影衰落余量阴影衰落遵循对数正态分布，又称慢衰落。
决定阴影衰落的主要参数有阴影衰落的标准方差和边缘通信概率，阴影衰落标准方差的典型值在5～12dB之间，一般取8dB，边缘通信概率是根据服务质量要求有关，服务质量越高边缘概率越大。
阴影衰落余量= NORMINV(边缘覆盖概率,0,标准方差)，其中的0是指正态分布函数的均值。
阴影衰落余量= NORMINV(95%,0,8)=13.163、人体损耗人体对电磁信号的影响，一般取3dB。
4、终端接收增益是指接收机的天线增益，一般取0dB。
5、终端接收灵敏度终端接收灵敏度=噪声功率+噪声系数+信噪比噪声功率=热噪声功率谱密度*带宽热噪声功率谱密度=K*TK:玻尔兹曼常数（J/K） 1.38*10-23 J/KT：绝对温度（K） 300K(27℃)热噪声功率谱密度=10lg（K*T*1000）=-174dBm/Hz 带宽（Hz）:20*106Hz噪声功率=-174+10lg(20*106)=-174+73=-101dBm噪声系数:输入端信噪比/输出端信噪比，取5dB信噪比：-6dB终端接收灵敏度=-101+5-6=-102dBm天线口功率（dBm）=106.82+13.16+3-102=20.98。
无线电空间传输损耗衰减计算
无线电空间传输损耗衰减计算无线传输路径分析是无线传输网络设计的重要步骤，通过对传输路径的分析便于网络设计者根据无线链路的裕量大小选择合适类型的天线（方向，极化，增益等指标），安装天线高度，选择合适的馈缆和长度等。
下面将简单介绍一下无线传输路径分析中的自由空间损耗的计算，信号接收强度的计算，链路系统裕量的计算几个主要方面的内容。
1.自由空间损耗的计算自由空间损耗是指电磁波在传输路径中的衰落,计算公式如下：Lbf=32.5+20lgF+20lgDLbf=自由空间损耗(dB)D=距离（km）F=频率(MHz）2400MHz：Lbf=100+20lgD5800MHz：Lbf=108+20lgD以上公式是在气温25度，1个大气压的理想情况的计算公式。
下表列出典型自由空间损耗值距离（km） 路径损耗@2.4GHz（dB）1 2 3 4 5 6 7 -100 -106 -110 -112 -114 -116 -1178 9 10 -118 -119 -12015 20 25 30 35 40 45 50 -124 -126 -128 -130 -131 -132 -133 -134通过查找上表和通过公式计算我们可以得到从发射站到接收站电磁波传输的理论衰落.2.信号接收强度的计算：信号接收强度是指接收站设备接收到的无线信号的强度。
RSS=Pt+Gr+Gt-Lc-LbfRSS=接收信号强度Pt=发射功率Gr=接收天线增益Gt=发射天线增益Lc=电缆和缆头的衰耗Lbf=自由空间损耗举例说明，如果发射站与接收站两站点相距25Km，设备发射功率20dBm，发射天线增益为17dBi，接收天线增益为24dBi，电缆和缆头损耗3dBi。
则接收信号强度 RSS=20+17+24-3-128=-70dB3.链路系统裕量SFM(Syetem Fade Margin)的计算链路系统裕量是指接收站设备实际接收到的无线信号与接收站设备允许的最低接收阈值（设备接收灵敏度）相比多的富裕dB数值。
室内传播和路径损耗计算及实例(完整版)
室内传播和路径损耗计算及实例RFWaves公司Adi Shamir 摘要：通过对传播路径损耗的估算来预测无线通信系统在其工作环境下的性能；解释了自由空间传播损耗的计算；电磁波在介质中的发射和反射系数的理论计算是预测反射和发射系数的工具。
下面的一些实例和模型是在2.4GHz工作频率时给出的。
-------------------------------------------------------------------------------------------1.简介大多数无线应用设计人员最关心的问题是系统能否正常工作在无线信道的最大距离。
最简单的方法是计算和预测：a)系统的动态范围；b)电磁波的传播损耗。
动态范围对设计者而言是一个重要的系统指标。
它决定了传输信道上(收发信机之间)允许的最大功率损耗。
决定动态范围的主要指标是发射功率和接收灵敏度。
例如：某系统有80dB的动态范围是指接收机可以检测到比发射功率低80dB的信号电平。
传播损耗是指传输路径上损失的能量，传播路径是电磁波传输的路径(从发射机到接收机)。
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。
2．自由空间中电磁波的传播如上所述，当电磁波在自由空间传播时，其路径可认为是连接收发信机的一条射线，可用Ferris公式计算自由空间的电波传播损耗：Pr/Pt= Gt.Gr. (λ/4πR)2(2.1)式中Pr是接收功率，Pt是发射功率，Gt和Gr分别是发射和接收天线的增益，R是收发信机之间的距离，功率损耗与收发信机之间的距离R的平方成反比。
公式2.1可以对数表示为：PL=-Gr-Gt+20log(4πR/λ)=Gr+Gt+22+20log(R/λ) （2.2）式中Gr和Gt分别代表接收天线和发射天线增益（dB）,R是收发信机之间的距离，λ是波长。
当λ=12.3cm时(f=2.44GHz)可得出：PL2.44=-Gr-Gt+40.2+20log(R) （2.3）R的单位为米。
自由空间路径损耗公式
自由空间路径损耗公式自由空间路径损耗公式，也称为自由空间传播模型，是用来计算无线信号在自由空间中传播过程中的损耗情况的数学公式。
这个公式可以用来估算信号在不同距离、不同频率和不同天线高度下的衰减程度，对于无线通信系统的规划和设计具有重要意义。
自由空间路径损耗公式的基本形式如下：L = 20log10(d) + 20log10(f) + K其中，L表示路径损耗，单位为dB；d表示传输距离，单位为米；f 表示信号的频率，单位为MHz；K是一个常数，用来表示其他因素对路径损耗的影响，单位为dB。
公式中的20log10(d)项表示距离衰减，20log10(f)项表示频率衰减，K项表示其他因素的影响。
距离衰减是指信号在传输过程中随着距离的增加而衰减的现象。
根据自由空间路径损耗公式，距离衰减的程度与传输距离的对数成正比，即随着传输距离的增加，路径损耗也会增加。
这是因为信号在传输过程中会受到空气、地面和建筑物等物体的阻挡和散射，导致信号强度的减弱。
频率衰减是指信号在传输过程中随着频率的增加而衰减的现象。
根据自由空间路径损耗公式，频率衰减的程度与信号的频率的对数成正比，即随着信号频率的增加，路径损耗也会增加。
这是因为高频信号在传输过程中会受到大气、地面和建筑物等物体的吸收和散射，导致信号强度的减弱。
除了距离和频率衰减外，自由空间路径损耗公式还考虑了其他因素对路径损耗的影响。
这些因素包括天线高度、地形、气候条件、建筑物的遮挡等。
这些因素都会对信号的传输产生影响，使得路径损耗的程度不仅与距离和频率相关，还与这些因素有关。
K项表示这些因素对路径损耗的影响，可以根据实际情况来确定。
在无线通信系统的规划和设计中，自由空间路径损耗公式可以用来估算信号的传输损耗，从而确定合适的传输距离、频率和天线高度等参数。
通过合理地选择这些参数，可以使得信号在传输过程中的损耗最小化，从而提高通信质量和覆盖范围。
自由空间路径损耗公式是无线通信系统设计中重要的工具，通过计算路径损耗可以有效地估算信号在自由空间中的传输情况。
空间传播衰耗公式及其他一些经验值
WLAN室内传播模型无线局域网室内覆盖的主要特点是：覆盖范围较小，环境变动较大。
一般情况下我们选取以下两种适用于WLAN的模型进行分析。
由于室内无线环境千差万别，在规划中需根据实际情况选择参考模型与模型系数。
(1) Devasirvatham模型Devasirvatham模型又称线性路径衰减模型，公式如下：Pl(d,f)[dB]为室内路径损耗＝其中，为自由空间损耗＝d：传播路径；f：电波频率；a：模型系数(2) 衰减因子模型就电波空间传播损耗来说，2.4GHz频段的电磁波有近似的路径传播损耗。
公式为：PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（m）其中，D为传播路径，n为衰减因子。
针对不同的无线环境，衰减因子n的取值有所不同。
在自由空间中，路径衰减与距离的平方成正比，即衰减因子为2。
在建筑物内，距离对路径损耗的影响将明显大于自由空间。
一般来说，对于全开放环境下n的取值为2.0～2.5；对于半开放环境下n的取值为2.5～3.0；对于较封闭环境下n的取值为3.0～3.5。
典型路径传播损耗理论计算值如表1。
现阶段可提供的2.4GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：●隔墙的阻挡（砖墙厚度100mm ~300mm）：20-40dB；●楼层的阻挡：30dB以上；●木制家具、门和其他木板隔墙阻挡2-15dB；●厚玻璃（12mm）：10dB（2450MHz）开阔空间内，设计覆盖距离尽量不要超过30m。
●如果天线目标区域之间有20mm左右薄墙阻隔时，设计覆盖距离尽量不要超过20m。
●如果天线与目标区域之间有较多高于1.5m的家具等阻隔时，设计覆盖距离尽量不要超过20m。
●如果天线安装在长走廊的一端，设计覆盖距离尽量不要超过20m。
●如果天线与目标区域之间有一个拐角时，设计覆盖距离尽量不要超过15m。
●如果天线与目标区域之间有多个拐角时，设计覆盖距离尽量不要超过10m。
●不要进行隔楼层进行覆盖。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
室内传播与路径损耗计算及实例RFWaves公司 Adi Shamir摘要:通过对传播路径损耗得估算来预测无线通信系统在其工作环境下得性能;解释了自由空间传播损耗得计算;电磁波在介质中得发射与反射系数得理论计算就是预测反射与发射系数得工具。
下面得一些实例与模型就是在2、4GHz工作频率时给出得。
-------------------------------------------------------------------------------------------1、简介大多数无线应用设计人员最关心得问题就是系统能否正常工作在无线信道得最大距离。
最简单得方法就是计算与预测:a)系统得动态范围;b)电磁波得传播损耗。
动态范围对设计者而言就是一个重要得系统指标。
它决定了传输信道上(收发信机之间)允许得最大功率损耗。
决定动态范围得主要指标就是发射功率与接收灵敏度。
例如:某系统有80dB得动态范围就是指接收机可以检测到比发射功率低80dB得信号电平。
传播损耗就是指传输路径上损失得能量,传播路径就是电磁波传输得路径(从发射机到接收机)。
例:如果某路径得传播损耗就是50dB,发射机得功率就是10dB,那末接收机得接收信号电平就是-40dB。
2.自由空间中电磁波得传播如上所述,当电磁波在自由空间传播时,其路径可认为就是连接收发信机得一条射线,可用Ferris公式计算自由空间得电波传播损耗:Pr/Pt= Gt、Gr、 (λ/4πR)2 (2、1)式中Pr就是接收功率,Pt就是发射功率,Gt与Gr分别就是发射与接收天线得增益,R就是收发信机之间得距离,功率损耗与收发信机之间得距离R得平方成反比。
公式2、1可以对数表示为:PL=-Gr-Gt+20log(4πR/λ)=Gr+Gt+22+20log(R/λ) (2、2)式中Gr与Gt分别代表接收天线与发射天线增益(dB),R就是收发信机之间得距离,λ就是波长。
当λ=12、3cm时(f=2、44GHz)可得出:PL2、44=-Gr-Gt+40、2+20log(R) (2、3)R得单位为米。
图2-1表示了信号频率2、44GHz,天线得增益为0dBi时得自由空间得损耗曲线。
注意:在此公式中收发天线得极化要一致(匹配),天线得极化不同会产生另一损耗系数。
一般情况下对于理想得线极化天线,极化损耗同两个天线得极化方向得夹角得余弦得平方成正比。
例如:两个偶极天线得方向夹角为45°时,极化损耗系数为-3dB左右。
图2-1自由空间得损耗曲线。
当收发信机之间得距离很近时,自由空间得传播模型同实际传播相近似。
例:在室外环境中天线间得距离远小于它们距地面得高度时,反射波不会对其构成干扰。
3.室内无线电波得传播今天很多应用都着眼于室内环境(居民小区与办公大楼)。
室内环境中得传播损耗预测很复杂,主要问题就是要有特定场景得模拟工具。
作为模型输入数据得一部分,它们需要地点与结果得物理描述,因此就有了一个更通用更简单得模型方式。
预测室内环境传播损耗得最常用方法就是经验公式法。
经验公式就是基于某一特定环境下得实际测量结果。
在实际中发射机与接收机在特定环境中置于不同得距离与位置,测量其功率损耗,通过收集大量得数据导出功率损耗曲线及其函数。
平均值结果显示其功率衰落要远大于自由空间得传播公式所得出得结果。
在自由空间模型中,功率衰落同收发信机得距离得平方成反比。
室内传播经验公式显示在室内环境中得功率衰落同距离得3或4次方成反比。
这就是因为通过不同路径到达接收天线得电磁波产生得多径效应对主信号产生严重干扰得结果。
图3-1 2、4GHz信号得室内传播损耗---试验结果图3-1显示了以色列RF实验室中得实验结果。
实验室内墙由石膏板构成,发射与接收天线放置在室内不同得位置(天线高度均为1米),当工作频率为2、4GHz时测量其功率损耗得结果就是收发信机间距离R 得对数得函数(3、1)。
用最小均差法算出传播损耗得近似值。
PL indoor-2、4ghz=40 + 31log(R) + 8 (3、1)式中R就是收发信机之间得距离,单位米。
根据对自由空间公式2、3得讨论,当动态范围已知时,从式3、1可计算出R,即为系统在室内环境中传播得最大距离。
从图3-1中可瞧出,在第一米得功率损耗为40dB(同自由空间中结果一样),这就是因为天线得高度为1米而天线间得距离也为1米,所以适用于自由空间得公式(天线得高度问题第6节将进一步讨论)。
当距离增加到10米时功率损耗增加了31dB,比自由空间要多11dB(自由空间10米时功率损耗为60dB)。
假设系统得动态范围为80dB,由式3、1可解出R为19、5米,而在自由空间公式2、3导出得距离为80米。
由此可见式3、1中得系数31指示随距离增加功率损耗比自由空间中要快得多(自由空间得系数为2)。
在不同环境中,不同条件下可作相同实验得出不同得系数值。
读者应注意到上式中有8dB得误差值,在使用经验公式推导传播损耗时应考虑到此误差,这种误差现象有三个原因引起:1.在室内环境中不同得地点测量时尽管距离相同会得出不同得结果。
这就是因为不同得环境结构与不同得物理特性使得传播路径各不相同而引起得。
2.空间衰落效应:通过观察可知道收发信机在空间中得坐标发生微小得变化(波长得几分之几),就可导致接收功率发生明显得变化(10dB范围)。
当电波经过“寂静区”时就发生传播路径间相消干扰,接收机功率减小;而当经过相长干扰区时接收机功率增加。
波峰与波谷分别在半波长处,这种现象叫快衰落。
图3-2显示了基于经验公式导出得模拟曲线。
这种自然现象可描述成信号功率在空间上围绕一平均值上下波动,即围绕某一值得统计分布。
图3-2显室内环境得快衰落----模拟曲线3.时间衰落效应:当接收机与发射机得位置在空间上不变时,接收信号就会随时间而发生变化。
此波动有一个典型得时间常数叫人工时间常数,即由于人为得运动自然环境得动态变化而引起。
人为得运动影响了传播路径与传播损耗。
概括本节,室内传播得经验公式就是室内环境中估算传播损耗得实用方法。
尽管这种方法经常使用,但切记这只就是一种通用得方法,可能并不完全反映现实问题。
当需要更精确得结果时,即用主要路径法来计算传播损耗。
在室外环境中主要路径就是直线路径与地面反射路径。
各主要路径得场强包括不同路径到达接收机得幅度与相位,由公式3、2给出:∑=nj ntotaln e EEϕ (3、2)En就是路径n电波场强得幅度,nϕ就是电波得相位。
用此方法为了计算通过各路径后得损耗,必须知道通过各介质得反射波与透射波引起得传播损耗。
4、介质中电波得透射与反射电磁波在通过介质时,会有一部分反射回来,根据能量守恒定律,反射波与透射波得能量与应等于入射波得能量。
另外电磁波通过介质时会由于极化引起得耗散产生能量损耗。
一般地,当在复杂环境中估算传播损耗时,有必要计算来自与通过各种物体得反射波与透射波得能量。
如前一节所讲,在用主要路径法估算传播损耗时很有用。
一个常见得例子:当电磁波穿过墙时会产生能量损失,第5节将进一步讨论。
另一种例子:电磁波到达地面时会产生反射波能量损失,第6节将详细讨论。
为了计算反射与透射能量,必须计算场强或功率得反射与透射系数。
该系数由介质得特性决定,定义为介电常数。
此常数以复数得形式表示,其中虚数部分代表电波穿过介质时得能量损耗。
εr=εr’+ iεr” (4、1)反射与透射系数取决于入射波得入射角度与入射波得极化。
表4-1不同材料得介电常数假设一平行波穿过空气(ε=1)进入一水平边界得介质(介电常数为ε图4-1所示)。
众所周知,为满足麦克斯韦尔方程得边界条件,入射角必须等于反射角。
由斯内尔定律得出下式:T Sin Sin θεθ= (4、2) θ就是入射角, θT 就是透射角图4-1 电磁波在介质中传播电磁波沿某一特定方向传播,并描述为周期性同相位同方向得电场与磁场。
入射得电场有两种可能得极化。
TE(横电场)极化电场垂直于入射面(由入射,反射与透射波确定得截面),磁场平行于入射面;TM(横磁场)极化与之相反。
放置一单极天线同平面边界垂直,产生TM 极化波。
放置一偶极天线与边界平行,产生TE 极化波。
图4-2表示了TE 与TM 极化之间得区别。
图4-2 TE 与TM 极化TE 极化波得反射系数由下式得出:TT TE θεθθεθcos cos cos cos +-=Γ (4、3) TE 极化波得透射系数由下式得出:TTE θεθθcos cos cos 2+=Γ (4、4)图4-3 TE 极化波得反射系数图4-3表示了TE 极化波在各种介质常数时反射系数同入射角得函数关系曲线。
TM 极化波得反射系数由下式得出:TT TM θθεθθεcos cos cos cos +-=Γ (4、5) TM 极化波得透射系数由下式得出:TTM θθεθεcos cos cos 2+=Γ (4、6)图4-4 TM 极化波得反射系数图4-4表示了TM 极化波在各种介质常数时反射系数同入射角得函数关系曲线。
上面各式中(4、3-4、6)θ就是入射角,θT 就是透射角,ε就是介电常数。
从图4-4中TM 极化波得反射率可瞧出,当入射角达到一定值时不再有反射波,这个角度值就叫布里斯特角。
εθarctan =B (4、7)以上得反射系数反映了入射波与反射波得电场强度得幅度之比,由它可算出反射得部分功率:2||Γ=incident reflected P P (4、8)透射功率由下式算出:22||||1Γ=Γ-ε (4、9)反射功率得对数表示由下式给出:||log 20||Γ=ΓdB (4、10)上式计算出得反射传播损耗(dB)可与自由空间得对数传播公式得值相加。
从反射系数得表述中可知对于直射波(入射角为零)而言,TM 与TE 极化波没有区别,就是平衡得。
图4-5显示了反射与透射功率各自所占得平均比例。
图4-5 直线波得反射与透射系数图4-5可知,介电常数越小,透射功率越大,反射功率越小。
介电常数越大,透射功率越小,反射功率越大。
介电常数为3时(湿地),只有一半能量透射(3dB),而另一半能量反射。
图4-6 室内介质时直射波得反射功率损耗图4-6显示了一些常见材料室内环境得反射系数(dB)。
图中可瞧出,石膏板墙不反射直射波时有10dB 左右得损耗,而大理石对直射波只有5dB得损耗。
上图中得情况有很多示例:带金属框得玻璃,钢筋水泥或湿木地板有不同得反射系数。
上述分析假设介质层就是相对大得空间,即当介质层很厚或当能量通过墙时得损耗很大时,通过以上方法算出反射系数结果。
而当电磁波通过薄介质层时,其反射系数与透射系数得计算方法就更复杂了,这种情况下我们还要考虑墙内侧得反射对主反射波造成得干扰。