关于无线信号传输距离和衰减问题
自由空间无线信号距离衰减公式csdn
自由空间无线信号距离衰减公式csdn自由空间无线信号传播是无线通信领域中的一项重要内容,对于理解无线通信的原理和技术起着至关重要的作用。
概述自由空间无线信号传播是指在没有障碍物和干扰的空间内,无线信号的传播过程。
在这种情况下,无线信号的传播距离和传输功率之间存在一种特定的关系,而这种关系可以通过自由空间传播模型来描述。
无线信号的传播距离衰减公式自由空间无线信号传播距离衰减公式是描述无线信号在自由空间中传播过程中,传播距离和传输功率的关系的数学公式。
在工程技术领域中,这个公式被广泛应用于无线通信系统的规划、设计和优化中。
公式表达自由空间无线信号传播距离衰减公式通常以对数形式表示,即:L(d) = L(d0) + 10 * n * log10(d/d0)其中,L(d)是传播距离为d时的路径损耗(单位为分贝),L(d0)是参考距离为d0时的路径损耗,n是传播环境因素,d是信号传播的距离。
公式解析从这个公式中,我们可以看出无线信号的传播距离与传输功率之间存在对数关系,而且这种关系受到传播环境因素n的影响。
当传播距离增大时,路径损耗也会随之增加,这意味着信号的传播距离会受到一定的限制。
在工程实践中,通过这个公式可以对无线通信系统的传播距离进行合理的规划和设计,以确保信号的可靠传输。
个人观点自由空间无线信号传播距禿衰减公式csdn所提供的公式和理论基础,对于无线通信技术的应用具有重要意义。
通过深入理解和应用这个公式,可以更好地设计和优化无线通信系统,提高通信质量和效率。
总结自由空间无线信号传播距离衰减公式csdn是无线通信领域中的重要概念,它描述了无线信号在自由空间中传播距离和传输功率之间的关系。
通过对这个公式的深入了解,可以更好地应用于无线通信系统的规划和设计中,从而提高通信系统的性能和可靠性。
在文章的撰写过程中,我对自由空间无线信号传播距禿衰减公式csdn 进行了详细的讨论和解析,希望能够帮助你更深入地理解和应用这一重要概念。
无线传输中常见的4种损耗
无线传输中常见的4种损耗一、自由空间传播损耗自由空间传播损耗是无线信号在空间传播中产生的一种损耗,即信号传输过程中由于空气、水汽、云层等介质的吸收、散射和衰减所引起的能量损失。
这种损耗与传输距离成正比,与频率成反比。
当信号传播距离较大、频率较高时,自由空间传播损耗将变得更加明显。
为了减小自由空间传播损耗,可以采取增加发射功率、改善天线设计以及合理选择传输频率等措施。
二、多径传播损耗多径传播损耗是由于无线信号在传播过程中发生反射、折射、绕射等现象引起的一种损耗。
当信号传播路径上存在多条路径时,这些路径上的信号在接收端会有不同的相位和幅度,导致信号叠加时发生干涉,进而造成传输质量下降。
多径传播损耗在城市、山区等复杂地形环境下尤为突出。
为了克服多径传播损耗,可以采用等效时间延迟技术、智能天线技术以及合理布局基站等措施。
三、衰减损耗衰减损耗是无线信号在传输过程中由于材料吸收、散射以及传输介质中的杂散物质等因素引起的一种损耗。
不同材料对于不同频率的信号具有不同的衰减特性,如混凝土、金属等材料对高频信号有较大的衰减效果。
此外,障碍物、建筑物等也会对信号进行一定程度的衰减。
为了减小衰减损耗,可以选择低频信号传输、采用高增益天线、增加传输功率等措施。
四、多径干扰损耗多径干扰损耗是由于多径传播中不同路径上的信号相互干扰而引起的一种损耗。
当多个路径上的信号到达接收端时,由于相位和幅度的差异,会造成信号的叠加干扰,导致接收端无法正确识别信号。
多径干扰损耗对于无线通信的可靠性和性能有较大的影响。
为了减小多径干扰损耗,可以采用均衡技术、自适应调制解调技术以及多天线技术等措施。
在无线传输中,以上四种损耗是常见且不可避免的。
了解和掌握这些损耗的特点和影响因素,可以帮助我们更好地设计和优化无线通信系统,提高传输质量和可靠性。
同时,针对不同的损耗类型,我们可以采取相应的技术手段和措施,以降低损耗对信号传输的影响,从而实现更好的无线通信效果。
无线传输损耗公式
无线传输损耗公式无线传输损耗公式是用来计算信号传输过程中所遭受的损耗的数学表达式。
损耗是指信号的功率在传输过程中所减少的情况。
在无线通信中,由于信号会遇到衰减、散射、多径和干扰等问题,导致信号强度的衰减。
通过使用损耗公式,我们可以预测信号的强度在一定距离和环境条件下的衰减情况。
在无线传输中,常用的损耗公式包括自由空间损耗公式、2-ray模型、多径模型和日土模型等。
1. 自由空间损耗公式:自由空间损耗公式是用来计算在理想情况下无干扰的自由空间中信号衰减的公式。
该公式使用频率、距离和天线增益等参数来计算损耗。
L_fs = 20log10(d) + 20log10(f) + K其中,L_fs表示自由空间路径损耗(单位为dB),d表示距离(单位为米),f表示频率(单位为赫兹),K表示常数。
常数K用来代表环境因素,例如天线增益、传输介质等,并根据具体情况进行调整。
2. 2-ray模型:2-ray模型是一种常用的室内传输损耗模型。
该模型考虑了从发射天线直接到达接收天线的信号,以及经过地面反射后到达接收天线的信号。
该模型可以用于计算室内环境中的传输损耗。
L_2ray = 20log10(d) + 20log10(f) + Gt + Gr其中,L_2ray表示2-ray模型下的路径损耗(单位为dB),d表示距离(单位为米),f表示频率(单位为赫兹),Gt表示发射天线增益,Gr表示接收天线增益。
3. 多径模型:多径模型用于描述在室外环境中由于地面反射和障碍物散射导致信号传输过程中的多径效应。
多径模型的计算比较复杂,常用的模型有Okumura-Hata模型和Cost-231模型等。
4. 日土模型:日土模型是一种用于描述城市环境中无线传输损耗的模型。
该模型考虑了建筑物和其他障碍物对信号的阻碍和散射影响。
日土模型是一种经验模型,可以用来估计城市环境中的传输损耗。
需要注意的是,以上仅是一些常见的无线传输损耗公式和模型,实际应用中还需要根据具体情况选择适当的模型和公式。
关于无线信号传输距离和衰减问题
关于无线信号传输距离和衰减问题什么是无线CPE?CPE的英文全称为:Customer Premise Equipment!无线CPE就是一种接收wifi信号的无线终端接入设备,可取代无线网卡、无线AP和无线网桥!可以接收无线路由器,无线AP和无线打印服务器的无线信号!是一款新型的无线终端接入设备!大量应用于医院,单位,工厂,小区等无线网络接入,节省铺设有线网络的费用!搭配14DBI的原装平板定向天线!按照理想的状况来说户外直线传输距离达到2000米是没问题的!理想的情况所指的是无干扰无障碍的情况下,而在我们生活的城市这种情况基本上是不可能存在的,在一般的生活小区,医院和单位的较为稳定接收距离是500米左右!如果接收的距离内有墙体阻隔,按照每堵墙衰减3DBI来算(具体衰减值跟墙的参数有很大区别)此款无线USB CPE还搭配3米的USB延长线,如果要接受户外的无线信号,CPE天线最好是外置于户外,这样搭配的3米USB延长线是不可缺少的了!"穿墙能力"与设备使用的频段有直接的关系。
微波的最大特点就是近乎直线传播,绕射能力非常弱,因此身处在障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。
所以对于直线传播的无线微波信号来说,只能是"穿透"障碍物以到达障碍物后面的无线设备了。
"穿透"了障碍物的无线信号将逐渐变成较弱的信号,至于这个信号还有多强,这就是穿透能力或直接说是"穿墙能力"了。
对于用户来说,都希望无线信号能至少穿透屋内的墙壁和地板。
墙壁的材质有多种,有木质墙、玻璃墙、砖墙、混凝土墙等;地板一般是钢筋混凝土。
每穿透一道隔离墙,无线的接受信号或多或少都有衰减,上面的建筑结构依次从低到高的衰减。
一旦选用了发射功率过低、接收灵敏度不够、天线增益不够的无线设备,无线信号会衰减得很利害,传输速率急速下降,甚至会容易出现无线的盲点。
无线设备的发射功率、接收灵敏度(这是双向的)、天线增益、有效传输距离都直接与隔断穿透能力和连接是否稳定以及最终实际传输速率有关,是能否实现稳定速度无缝连接十分关键的指标。
关于无线信号传输距离和衰减问题[整理版]
关于无线信号传输距离和衰减问题关于无线路由信号传输的具体分析,一个用户在使用路由器时遇到的无线路由信号问题,别人给出了一些答复,但不是很详细,关于无线路由信号的问题还有很多,希望高手们给出一些精彩的解决方案。
从拨号上网到有线宽带,从有线宽带到无线网络,网络的发展可谓是日新月异。
随着无线网络技术的逐渐成熟,无线网络设备的价格越来越低,在家组建无线局域网的家庭已经不在少数。
但是对于无线网络的传输原理以及如何能够增加无线信号的覆盖范围,大部分的消费者可能就了解的不多了,那么我们今天就来和大家聊一聊。
还是让我们先来具体了解一下无线网络的原理吧。
无线网络是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段。
一般而言,凡采用无线传输的计算机网络都可称为无线网。
从WLAN到蓝牙、从红外线到移动通信,所有的这一切都是无线网络的应用典范。
它不采用传统电缆线提供传统有线局域网的所有功能,网络所需的基础设施不需要埋在地下或隐藏在墙里,网络能够随着实际需要移动或变化。
说得通俗点,就是局域网的无线连接形式,也就是无线局域网(Wireless Local-area Network),我们经常看到的WLAN就是指无线网络。
无线路由信号传输原理无线局域网的传输原理和普通有线网络一样,也是采用了ISO/RM 七层网络模型,只是在模型的最低两层“物理层”和“数据链路层”中,使用了无线的传输方式。
尽管目前各类无线网络的标准和规范并不统一,但是就其传输方式来看肯定是以下两种之一:无线电波方式和红外线方式。
其中红外线传输方式是目前应用最为广泛的一种无线网技术,现在家用电器中使用频繁的家电遥控器几乎都是采用红外线传输技术。
作为无线局域网的传输方式,红外线传输的最大优点是不受无线电波的干扰,而且红外线的使用也不会被国家无线电管理委员会加以限制。
路径损耗 多径衰落 阴影效应 多普勒效应
路径损耗多径衰落阴影效应多普勒效应路径损耗是指无线信号在传输过程中由于传播距离增加而导致的信号衰减。
在无线通信中,信号在传输过程中会遇到多种因素的影响,其中路径损耗是最主要的因素之一。
路径损耗与传输距离成正比,距离越远,信号衰减越大。
多径衰落是指信号在传输过程中由于经过多条路径到达接收端,不同路径的信号相互干扰而引起的衰落现象。
当信号经过不同路径到达接收端时,由于路径长度和传播时间的不同,信号会出现相位差,导致信号之间相互叠加或相消,从而引起信号强度的变化。
阴影效应是指信号在传输过程中遇到建筑物、地形等物体的阻挡而引起的信号衰减现象。
当信号遇到建筑物等物体时,会发生衍射、反射和绕射等现象,从而使信号强度发生变化。
阴影效应是不可预测的,会导致信号强度在不同位置和时间发生剧烈变化。
多普勒效应是指当信号源或接收器相对于传播介质运动时,引起信号频率发生变化的现象。
根据多普勒效应的原理,当信号源或接收器向远离方向运动时,信号频率会降低;当信号源或接收器向靠近方向运动时,信号频率会升高。
多普勒效应在无线通信中起到重要作用,尤其在移动通信中,需要对多普勒效应进行补偿。
路径损耗、多径衰落、阴影效应和多普勒效应是无线通信中不可避免的现象,对无线信号的传输质量产生重要影响。
在无线通信中,路径损耗是由于信号在传输过程中经过空气、建筑物等介质而导致的信号衰减。
路径损耗与传输距离成正比,同时也受到频率和传输介质的影响。
在传输过程中,信号会经历自由空间损耗、地面反射损耗、穿透损耗等,这些因素都会导致信号强度的减弱。
为了克服路径损耗,可以采用增大发射功率、使用高增益天线、改进调制技术等方法。
多径衰落是由于信号在传输过程中经过多条路径到达接收端而引起的衰落现象。
在城市环境中,由于建筑物的存在,信号会经过多次反射、绕射和散射,从而引起信号强度的变化。
多径衰落会导致接收端接收到的信号出现淡化、增强或失真等现象。
为了克服多径衰落,可以采用等化技术、多天线技术等方法。
路径损耗和衰落的分析与计算
路径损耗和衰落的分析与计算在移动通信领域,路径损耗和衰落是两个重要的参数,能够影响无线信号传播与接收的质量和稳定性,因此合理的分析和计算对于移动通信系统的性能优化非常重要。
路径损耗是无线信号在传输过程中的衰减程度,其大小会随着信号频率、传输距离、信号穿过物体的种类和密度等因素而变化,主要是由于信号传输过程中会被吸收、散射以及绕射等现象所导致的。
而衰落则是指在一个窄带的信道中,由于多径传播和多普勒效应等因素,导致信号的强度、相位和频率发生变化,其大小和频率带宽等因素相关。
下面我们将详细探讨路径损耗和衰落的分析与计算。
一、路径损耗的分析与计算路径损失的最主要原因是信号能量在空气中的吸收,散射和绕射。
我们通常用单位距离内信号的功率来表示路径损耗,而单位距离内功率的损失与传输的距离是成线性关系的。
其中,路径损耗和频率和传输距离之间的关系由信号传输过程中的自由空间路径损失公式确定。
自由空间路径损失公式:L = 20log10(d) + 20log10(f) - 147.56其中,L表示路径损失,d表示传输距离,f表示信号频率。
这个公式可以在计算无线电波在自由空间中传播路径损耗时,提供一个非常准确的参考。
对于其他环境下的路径损耗计算而言,我们需要考虑其他因素,例如衰落和反射这个公式也有一些的改进版本,如芝麻公式、Okumura模型、Hata-Okumura模型等,需要根据实际情况选择合适的模型来计算。
二、衰落的分析与计算衰落是时域或频域上信号值的变化,其影响主要体现在信号的振幅、相位和频率等方面,它是无线通信中普遍存在的现象,在衰落情况下,信号的质量和稳定性都会受到影响。
1. 多径衰落多径衰落指的是由于信号同时经过多个路径(反射、绕射、散射等)到达接收端,形成了多条干涉叠加并相互作用的信号,影响了其幅度和相位等特征,导致信道中出现了多频率或多符号的失配现象。
多径衰落的大小和形状与传播信号的频率、接收设备的位置和方向、传播媒介的物理性质及其形状等因素有关。
如何解决电路中的信号衰减问题
如何解决电路中的信号衰减问题信号衰减是电路中常见的问题,它指的是信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
信号衰减会导致数据传输错误、通信质量下降甚至无法正常工作。
在设计和使用电路时,解决信号衰减问题至关重要。
本文将介绍一些常用的方法来解决电路中的信号衰减问题。
一、调整信号传输距离信号衰减随着传输距离的增加而逐渐加剧。
因此,调整信号传输距离是解决信号衰减问题的一种有效方法。
一种常见的解决方案是添加信号放大器。
信号放大器可以增强信号的幅度,从而抵消传输距离带来的衰减。
另外,可以通过缩短信号传输距离来减少信号衰减。
例如,在布置电路时,可以采用更短的电缆线路或将设备尽量靠近一起,以减少信号传输中的衰减。
二、提高信号的传输质量除了信号衰减,信号传输质量的下降也可能导致通信中断或错误。
因此,解决信号衰减问题还需要提高信号的传输质量。
一种方法是使用屏蔽电缆。
屏蔽电缆可以减少外界干扰对信号传输的影响,提高信号的传输质量。
此外,使用质量较好的连接器和接头也可以减少信号衰减和传输中的信号质量下降。
三、使用信号放大器和衰减器在一些特殊情况下,当信号质量无法通过调整传输距离或改善传输质量来解决时,可以考虑使用信号放大器或衰减器。
信号放大器可以增强信号的幅度,增加信号的传输距离。
而衰减器可以减少信号的幅度,以适应不同的传输距离和设备间的信号匹配。
在使用信号放大器和衰减器时,需要根据具体情况选择适当的型号和规格。
四、优化电路布局合理的电路布局能够一定程度上减少信号衰减。
在设计电路时,需要尽可能地避免信号线与干扰源或高频设备靠近。
同时,应尽量优化接地和屏蔽设计,减少共模噪声的产生和传播。
此外,合理布置电路板以降低传输线路的长度和干扰。
五、使用合适的信号传输介质不同的信号传输介质对信号衰减的影响是不同的。
选择合适的信号传输介质能够有效地解决信号衰减问题。
在选择信号传输介质时,需要考虑信号传输距离、频率范围、传输速度等因素,选择适合该应用场景的介质,如光纤、同轴电缆、双绞线等。
射频耦合衰减因素
射频耦合衰减因素
射频(Radio Frequency, RF)耦合衰减是指在无线通信系统中,由于电磁场的存在,导致无线信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
射频耦合衰减因素主要包括以下几个方面:
自由空间路径损耗: 无线信号在自由空间中传播时,会遇到自由空间路径损耗,导致信号强度衰减。
这种损耗与信号传播距离的平方成反比。
传播介质衰减: 信号在空气、云层、雨水等自由空间介质中传播时,会因为介质的吸收和散射导致信号的衰减。
障碍物影响: 建筑物、树木、地形等物体会对无线信号的传播造成影响,引起衰减。
这种影响被称为多径效应,即信号经过不同路径传播到达接收端,造成信号干扰和衰减。
大气影响: 大气中存在各种气体和水蒸气,它们对不同频率的无线信号具有不同的吸收特性,因而会引起信号衰减。
电磁干扰: 外部电磁源的干扰也是射频耦合衰减的因素之一。
其他无线设备、电源、电器设备等可能产生电磁干扰,影响射频信号的传输。
极化不匹配: 信号的极化方向如果与接收天线的极化方向不匹配,也会导致信号的衰减。
频率衰减: 不同频率的射频信号在传输过程中的衰减程度也不同,高频信号相对容易发生衰减。
在设计和优化无线通信系统时,需要考虑并降低这些射频耦合衰减因素,以提高系统的性能和覆盖范围。
关于微波信号无线传输距离问题
1.调频信号和调幅信号哪一种方式传得更远一些?按说,在功率、频率、环境各种条件都相同的情况下,调频信号比调幅信号传输距离要大得多。
以电视信号传输为例,当调频信号比噪声电平高出几分贝时,往往则已经能过解调门限了,若是高出十几分贝,就可以获得很好的图像和声音,而此时在电视屏幕上能找到调幅信号的踪迹也就不错了。
要获得较好的电视图像,信号电平得高出三十几分贝,传输距离的远近可想而知了吧?但是近年来,由于无线传输器材用得较多,空中的干扰信号逐年多了起来,调频信号由于占用频带较宽反而容易被干扰,在比较拥挤的频段,调频方式抗干扰能力强的优势已经荡然无存,在现场多种器材比较的感觉是调幅方式倒是更远一些。
2.想要增加传输距离,提高发射功率和提高天线增益那种方式更有效?两种方式都有效,至于哪一种方式更有效要看具体情况,下面试举常见的情况几种。
A—微小型、便携式、车载式,不便使用高增益发射天线,要增加发射距离,只能提高发射功率,而且前两种应该首选调频方式,因为调频方式的发射机电源效率高,电路结构简单,容易做得较小。
车载发射机不用考虑调制方式,因为重量和电源效率都不是问题,只要发射天线不要太大就行了。
B—收发点固定的远程传输,适合采用高增益天线。
通常,传输距离10公里以上就不得不考虑地球曲面的影响了,五六十公里以上时收发天线所需要架设的高度怎么着也得几十米,往往要建铁塔或利用高大建筑,甚至利用山头,安装较为笨重的高增益天线没有困难,自然也就用不着很大的功率了。
当然,在高处安装低增益天线配大功率发射机也不是不可以,但是污染了环境多花了钱,损人不利己。
C—在地形复杂的环境中传输,信号场强的分布也很复杂,此时采用高增益天线没有意义,只能采用加大发射功率的方式来增加传输距离。
3.为什么在复杂环境中传输用高增益天线效果不好?其实,在复杂环境中传输用高增益天线也不是绝对的不好。
高增益天线的增益之所以高,是因为它能够在理想环境中将更大范围空间的能量尽可能地输至馈电点。
自由空间无线信号距离衰减公式csdn
自由空间无线信号距离衰减公式csdn自由空间无线信号距离衰减公式csdn在现代社会中,无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是手机通讯、Wi-Fi网络还是蓝牙设备,都依赖于无线信号的传输。
而了解无线信号的传播规律对于提高通信质量、优化网络布局至关重要。
在这篇文章中,我们将深入探讨自由空间无线信号距离衰减公式,以及其在通信领域中的重要性。
1. 了解自由空间传播模型在讨论自由空间无线信号距离衰减公式之前,首先需要了解自由空间传播模型。
自由空间传播模型是指在没有地面、楼房等遮挡物的情况下,无线信号的传播模式。
在这种情况下,信号传播的衰减主要受到距离的影响。
自由空间传播模型可以简化为一个较为简单的模型,便于工程计算和实际应用。
2. 自由空间传播损耗公式当无线信号在自由空间传播时,其信号强度会随着距离的增加而衰减。
这种衰减可以通过自由空间传播损耗公式来描述。
根据这个公式,无线信号的功率衰减与传输距离成反比。
具体来说,自由空间传播损耗公式可以表示为:\[ L = 20 \cdot \log_{10}(\frac{d}{d_0}) + 20 \cdot \log_{10}(f) + 20 \cdot \log_{10}(\frac{4 \pi}{c}) \]其中,L表示路径损耗(单位为分贝)、d和\( d_0 \)分别表示接收端和发射端之间的距离和某个参考距离(通常取1米)、f表示信号的频率、c表示光速。
3. 应用场景和意义自由空间传播损耗公式主要应用在大气对无线信号传播影响较小的室外环境中。
在实际的通信系统中,了解自由空间传播损耗公式有助于工程师们合理规划基站的布局、优化覆盖范围以及提高通信质量。
对自由空间传播损耗的准确评估也可以为无线通信系统的优化和升级提供重要的参考依据。
4. 个人观点通过研究自由空间传播损耗公式,我们不仅可以深入了解无线信号在自由空间中的传播规律,更可以为实际的通信工程提供科学的依据。
无线传输技术如何优化传输功耗和效率(九)
无线传输技术是现代社会中不可或缺的一部分,它已经深入到我们生活的方方面面。
从移动通信到无线网络,从智能设备到物联网,无线传输技术已经成为人们日常生活中的重要工具。
但是,随着无线设备的普及和使用频率的增加,如何优化传输功耗和效率成为了一个亟待解决的问题。
首先,我们需要意识到无线传输中的功耗问题。
无线设备的供电方式主要有两种:电池和充电。
而电池的寿命和充电的频率直接影响了设备的使用时间和用户的体验。
因此,降低无线传输的功耗是非常关键的。
一种优化无线传输功耗的方式是改善通信协议。
传统的通信协议往往在保证传输质量的同时会带来较高的功耗。
因此,我们需要研发更加高效的通信协议来降低功耗。
例如,使用自适应的调制方案可以根据信道状况调整传输速率,从而降低功耗。
此外,减少无效的传输过程和降低信号传输强度也可以有效降低功耗。
第二种优化无线传输功耗的方式是改善硬件设计。
硬件设计是无线设备的基石,它直接决定了设备的功耗和效率。
首先,我们可以采用更先进的芯片制造工艺和材料来提高芯片的能效比。
其次,优化电路设计,降低电路的负载和功耗。
还可以通过引入功耗管理模块,精确控制无线设备的供电和使用状态,从而降低功耗。
而优化无线传输效率则需要从多个方面进行思考和改进。
首先,信号传输距离的优化是提高传输效率的关键。
因为无线信号在传输过程中会面临衰减和干扰,因此信号传输距离的优化可以提高传输成功率和速度。
其次,多路径传输技术的应用可以提高传输效率。
多路径传输技术利用信号的多条路径传输,降低传输过程中的信号损耗和干扰,从而提高传输效率。
此外,利用信道编码和信号优化算法也可以提高传输效率。
除了传输功耗和效率的优化,还有一些领域也需要不断改进和发展。
例如,无线安全性和隐私保护。
在无线传输中,信号容易受到干扰和窃听。
因此,如何加密传输数据和保护用户隐私是一个非常重要的问题。
另外,无线传输技术的研发还需要关注频谱资源的合理利用和共享,以及各种无线技术之间的互操作性等。
无线传输技术的优势与劣势分析(十)
无线传输技术的优势与劣势分析无线传输技术作为现代通信领域的重要组成部分,已经广泛应用于各个领域,如手机通讯、无线网络、蓝牙设备等。
本文将对无线传输技术的优势与劣势进行分析,以便更好地理解其在实际应用中的价值和局限性。
1. 优势方面首先,无线传输技术具有灵活性和自由性的优势。
相对于有线传输技术,无线传输技术不受地理位置限制,可以跨越各类障碍物,为用户提供更为便利的通信环境。
人们可以在任何地点通过无线设备进行通信,无须担心线缆的限制,使得信息的传递更为高效便捷。
其次,无线传输技术具有强大的扩展性和兼容性。
由于信号传输的特殊性,无线传输技术可以通过增加信号的发射功率来扩大覆盖范围,满足不同环境下的通信需求。
与此同时,无线传输技术也相对容易与其他设备进行联接,形成无缝的网络,实现多设备之间的互联互通。
此外,无线传输技术具备高速传输的特点。
尤其是在高级无线传输技术如5G的推动下,传输速度得到了极大的提升,可以满足更多应用场景中对数据传输速率的需求。
这对于高清视频、大容量文件的传输以及实时互动等方面有着明显的优势。
2. 劣势方面然而,无线传输技术也存在一些劣势,其中最突出的是传输距离的限制。
由于无线信号受到环境因素的影响,如障碍物、电磁干扰等,信号传输的距离较有限,容易受到信号衰减和数据丢失等问题的影响。
特别是在高频段的传输中,受到信号衰减的幅度更大,限制了无线传输技术在某些应用场景下的有效性。
此外,无线传输技术也存在着安全性和隐私问题。
由于无线信号容易被窃听和干扰,不加密的信号可能被非法势力利用或者拦截,造成信息泄露隐患。
虽然已经有了诸如WPA2等安全协议来加密无线信号,但仍然需要不断升级和改进来应对不断演化的安全威胁。
最后,无线传输技术的稳定性和可靠性也是一个亟待解决的问题。
相对于有线传输技术,无线传输容易受到环境因素的干扰,如天气、设备故障等。
这可能导致信号的不稳定性,造成通信中断或降低数据传输的速率和质量。
通信衰落的概念
通信衰落的概念通信衰落是指无线传输中信号强度随着距离的增加而衰减的现象。
它是无线通信系统中一个重要的问题,对无线传输质量和系统性能有重要影响。
无线传输中的衰落主要分为大尺度衰落和小尺度衰落两种情况。
大尺度衰落是指由于信号传播环境的变化引起的信号强度变化,它通常发生在通信系统覆盖范围较大的区域内,比如城市、乡村、山区等。
大尺度衰落主要受到以下因素的影响:1. 阴影衰落(Shadowing):阴影效应是指由于信号在传播过程中遇到固定和随机障碍物的遮挡而产生的衰落。
这些障碍物包括建筑物、树木、山地等自然和人造障碍物。
阴影衰落会使信号强度在不同位置之间有较大的波动,并且难以预测和修正。
2. 多径衰落(Multipath Fading):多径衰落是指信号由于传播路径的不同长度和反射、散射等现象导致信号的干涉和叠加,从而引起信号强度的波动。
这种衰落主要受到地面、建筑物、人体等反射、散射等效应的影响。
多径衰落会使得信号在接收端出现快速的振荡,导致接收端很难正确解析信号。
大尺度衰落一般以统计特性来描述,常用的参数包括均值、方差、分布函数等。
在无线通信系统中,通过合理的信号处理和天线优化可以有效降低大尺度衰落对系统性能的影响。
小尺度衰落是指由于信号的传播介质、随机性等因素引起的短时间尺度内的信号强度的快速变化。
小尺度衰落主要受到以下因素的影响:1. 多径传播干扰:由于信号经过多个不同路径传播到达接收端,会产生不同时间延迟的干扰波,导致信号叠加时产生衰落。
尤其是在高速移动场景下,多径传播干扰更为明显。
2. 多普勒频移(Doppler Shift):当通信系统中的移动终端或基站移动速度较快时,信号的频率会发生变化,导致信号的相位偏移,进而引起信号强度的快速变化。
多普勒频移对信号的幅度和相位都会产生影响。
小尺度衰落一般以快衰落和慢衰落来描述。
快衰落指的是信号强度在时间尺度上迅速变化,常用参数包括均衡时间、相关时间等。
慢衰落指的是信号强度在时间尺度上缓慢变化,常用参数包括衰落深度、衰落持续时间等。
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。
通信技术中的信号传输衰减与增益计算方法
通信技术中的信号传输衰减与增益计算方法在通信技术中,信号传输的衰减与增益是一个重要的问题。
衰减是指信号在传输过程中逐渐减弱的现象,而增益则是指信号在传输过程中逐渐增强的过程。
为了确保通信质量,了解信号传输衰减与增益的计算方法是至关重要的。
在通信系统中,信号传输的衰减与增益受到多种因素的影响。
首先,信号在传输过程中会受到自由空间衰减的影响。
自由空间衰减是指信号在自由传播的过程中由于传播距离的增加而逐渐减弱的现象。
根据自由空间传输模型,信号传输的衰减与距离的平方成反比关系。
因此,可以使用以下公式计算自由空间衰减:A = 20log(d) + 20log(f) - 147.55其中A为衰减的损失(单位为dB),d为传输距离(单位为米),f为信号的频率(单位为赫兹)。
通过计算衰减损失,我们可以评估信号在传输过程中的衰减量。
此外,信号的传输还会受到一系列其他因素的影响,例如传输介质的损耗、障碍物的阻挡等。
对于某些特定的传输介质,可以使用特定的公式来计算衰减。
例如,对于同轴电缆,可以使用以下公式计算衰减:A = 20log(d) + 20log(f) + 20log(1/√ε) + 6其中A为衰减的损失(单位为dB),d为传输距离(单位为米),f为信号的频率(单位为赫兹),ε为电缆的介电常数。
通过计算衰减损失,我们可以评估信号在同轴电缆中的衰减量。
与衰减相反,增益是指信号在传输过程中逐渐增强的过程。
在通信系统中,为了增强信号的传输能力,通常会采用放大器等设备来提供增益。
信号的增益计算可以根据信号的功率来进行。
信号的功率可以根据以下公式计算:P = 10log(P0/P1)其中P为信号的功率增益(单位为dB),P0为输出信号的功率(单位为瓦特),P1为输入信号的功率(单位为瓦特)。
通过计算功率增益,我们可以评估信号在传输过程中的增强量。
除了功率增益外,还可以使用电压增益来评估信号的增益。
电压增益可以根据以下公式计算:G = 20log(V0/V1)其中G为电压增益(单位为dB),V0为输出信号的电压(单位为伏特),V1为输入信号的电压(单位为伏特)。
无线系统信道衰减计算公式
无线系统信道衰减计算公式在无线通信系统中,信道衰减是一个重要的参数,它描述了信号在传播过程中由于传输介质的损耗而减弱的程度。
了解信道衰减对于设计和优化无线系统非常重要。
本文将介绍无线系统信道衰减的计算公式,并讨论其在实际应用中的意义。
一般来说,无线信号在传播过程中会经历自由空间传播损耗、多径传播损耗和阴影衰落等。
这些因素会导致信号的衰减,影响通信质量。
为了描述信道衰减的程度,工程师们提出了一些数学模型来计算信号在传播过程中的衰减情况。
最常用的信道衰减计算公式是自由空间传播损耗模型。
在自由空间中,信号的衰减与传播距离成正比,其计算公式如下:\[ L_{fs} = 20 \log_{10}(\frac{4\pi d}{\lambda}) \]其中,\(L_{fs}\)为自由空间路径损耗(单位,dB),\(d\)为传播距离(单位,米),\(\lambda\)为信号的波长(单位,米)。
从公式可以看出,自由空间传播损耗与传播距离和信号波长有关,传播距离越远,损耗越大;波长越短,损耗也越大。
除了自由空间传播损耗模型,多径传播损耗模型也是无线系统中常用的模型之一。
在多径传播环境中,信号会经历多条路径的传播,导致信号的衰减。
多径传播损耗的计算公式如下:\[ L_{mp} = 10n\log_{10}(d) + C \]其中,\(L_{mp}\)为多径传播损耗(单位,dB),\(d\)为传播距离(单位,米),\(n\)为路径损耗指数,\(C\)为常数。
路径损耗指数描述了信号在传播过程中的衰减速度,通常取值在2到4之间。
常数\(C\)与环境有关,通常取决于传播环境的复杂程度。
除了自由空间传播损耗和多径传播损耗模型,阴影衰落模型也是无线系统中常用的模型之一。
阴影衰落是由于传播环境中的障碍物引起的信号衰减,其计算公式如下:\[ L_{sh} = L_{0} + 10n\log_{10}(\frac{d}{d_{0}}) \]其中,\(L_{sh}\)为阴影衰落(单位,dB),\(L_{0}\)为参考距离处的路径损耗(单位,dB),\(d\)为传播距离(单位,米),\(d_{0}\)为参考距禿(单位,米),\(n\)为阴影衰落的标准差。
浅析无线电波在实际传播中的衰减原因
浅析无线电波在实际传播中的衰减原因作者:陆冠宇来源:《中国新通信》 2018年第6期一、引言一般无线信号都是采用无线电波的形式进行发送与接收,从无线电波的本质来看,由于其是在自由空间以直射、反射、衍射和散射等形式传播的电磁波,是一种具有能量传递过程,因此当其遇到障碍物等阻力的环境下是会不断衰减,直至消失的。
比如我们日常的说话声音,无线路由器信号、无线广播信号等,都会随着距离的远近或者遇到不同障碍物后会明显衰减。
可见其在实际应用过程中一直遇到各种各样的显示问题,所以如何提高无线电波传输的可靠性和安全性是无线通信工程师需要持续不断解决的问题之一。
本文结合高中对光与波知识的学习与掌握,通过阐述无线电波的传播原理与传播形式,分析无线电波在实际传播过程中的衰减原因,进而探讨了如何提高无线电波传播的可靠性技术。
通过对该论文课题的调研分析与总结,不仅能进一步提高自己对光与波知识的理解,还拓宽了对信息通信等专业的认知。
二、无线电波信号的传播原理与传播方式看不见的无线电波在远距离之间为人们传输数据、音乐、图片、视频的同时,说明无线电波已经改变了我们的生活、改变了整个社会方式,其应用已经遍及人们生产生活的方方面面,如无线广播、无绳电话、无线网络、遥控器、手机信号等都是通过无线电波来实现的,尤其是在太空领域,必须通过无线电波开展信息的传输。
无线电波的传输两端分别要有发射装置和接收装置,中间是无需任何介质以波的形式在空中传播。
小学自然课里老师甚至都会通过电池、一枚硬币与一台AM 收音机便可以简单实现无线电波的传输过程。
其中无线电波信号发射装置主要是携带某种信息以电磁波的形式进行传输,一般是将信息叠加到正弦波信号进行传输,主要原因是现在无线电波使用的太多,必须通过不同正弦波的频率来加以区别,这就是我们通过所说的频段。
而无线电波信号接收装置则通过接收空中的无线电波,从无线电发射原理可以看出,这时需要制定接收某一频段的信号才能得到有用的信息,接收到的无线电波是叠加在正弦信号上的,需要按照一定的解码规则进行信息的解码,进而实现无线电波的信号回复与传播过程。
电磁波衰减与距离的关系
电磁波衰减与距离的关系引言:电磁波衰减是指电磁波在传播过程中能量的损失。
在实际应用中,我们经常会遇到电磁波的衰减现象,例如无线通信中的信号强度逐渐减弱、微波炉中食物的加热效果逐渐变差等。
了解电磁波衰减与距离的关系对于我们合理布置设备、优化信号传输等方面都具有重要意义。
本文将深入探讨电磁波衰减与距离之间的关系。
一、电磁波的传播电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
在真空中,电磁波的传播速度为光速,约为3×10^8米/秒。
电磁波按频率划分为不同的波段,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线等。
这些电磁波在传播过程中会受到衰减,衰减的程度与距离有密切关系。
二、电磁波衰减的原因电磁波在传播过程中发生衰减主要有以下几个原因:1. 自由空间衰减:电磁波在自由空间中传播时会遇到自由空间衰减,即衰减与距离的平方成正比。
这是因为电磁波在传播过程中呈球面扩散,能量随着传播距离的增加而逐渐分散,导致信号强度减弱。
2. 反射衰减:电磁波在遇到介质边界时会发生反射,部分能量会被反射回去,导致信号衰减。
反射衰减与反射系数、入射角、介质特性等因素有关。
3. 散射衰减:电磁波在遇到介质中的微粒或不均匀介质时会发生散射,导致信号衰减。
散射衰减与散射体的大小、形状、浓度等因素有关。
4. 吸收衰减:电磁波在介质中传播时会被介质分子吸收,导致能量损失。
吸收衰减与介质的电导率、磁导率以及频率有关。
三、电磁波衰减与距离的关系电磁波衰减与距离之间存在着一定的关系,可以通过实验和理论计算来确定。
一般来说,电磁波的衰减与距离的关系可以用以下公式表示:A = P / (4πr^2)其中,A为功率密度,P为发射功率,r为距离。
该公式表明,功率密度随着距离的增加而减小,衰减的速率与距离的平方成反比。
实际应用中,不同频率的电磁波在传播过程中的衰减速率也不同。
例如,无线通信中常用的2.4GHz和5GHz频段的信号,在相同条件下,5GHz的信号衰减更快,传输距离更短。
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关于无线信号传输距离和衰减问题什么是无线CPE?CPE的英文全称为:Customer Premise Equipment!无线CPE就是一种接收wifi信号的无线终端接入设备,可取代无线网卡、无线AP和无线网桥!可以接收无线路由器,无线AP和无线打印服务器的无线信号!是一款新型的无线终端接入设备!大量应用于医院,单位,工厂,小区等无线网络接入,节省铺设有线网络的费用!搭配14DBI的原装平板定向天线!按照理想的状况来说户外直线传输距离达到2000米是没问题的!理想的情况所指的是无干扰无障碍的情况下,而在我们生活的城市这种情况基本上是不可能存在的,在一般的生活小区,医院和单位的较为稳定接收距离是500米左右!如果接收的距离内有墙体阻隔,按照每堵墙衰减3DBI来算(具体衰减值跟墙的参数有很大区别)此款无线USB CPE还搭配3米的USB延长线,如果要接受户外的无线信号,CPE天线最好是外置于户外,这样搭配的3米USB延长线是不可缺少的了!"穿墙能力"与设备使用的频段有直接的关系。
微波的最大特点就是近乎直线传播,绕射能力非常弱,因此身处在障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。
所以对于直线传播的无线微波信号来说,只能是"穿透"障碍物以到达障碍物后面的无线设备了。
"穿透"了障碍物的无线信号将逐渐变成较弱的信号,至于这个信号还有多强,这就是穿透能力或直接说是"穿墙能力"了。
对于用户来说,都希望无线信号能至少穿透屋内的墙壁和地板。
墙壁的材质有多种,有木质墙、玻璃墙、砖墙、混凝土墙等;地板一般是钢筋混凝土。
每穿透一道隔离墙,无线的接受信号或多或少都有衰减,上面的建筑结构依次从低到高的衰减。
一旦选用了发射功率过低、接收灵敏度不够、天线增益不够的无线设备,无线信号会衰减得很利害,传输速率急速下降,甚至会容易出现无线的盲点。
无线设备的发射功率、接收灵敏度(这是双向的)、天线增益、有效传输距离都直接与隔断穿透能力和连接是否稳定以及最终实际传输速率有关,是能否实现稳定速度无缝连接十分关键的指标。
无线设备的穿透隔墙的能力,通常情况下取决于以下技术指标:(1)IEEE 802.11规定的无线局域网设备的最大发射功率是20dBm(100毫瓦),一般较好的产品要达到17dBm。
(2)接收灵敏度目前最优的是-105dB。
经过一层木板,接收信号将衰减4dB;经过一堵砖墙,接收信号将衰减8~15 dB;经过钢筋混凝土墙,则至少衰减15~30 dB。
发射灵敏度高达105dB的无线设备具有强大的墙壁穿透性;能够连续穿透三面厚度达1.2米总间隔30米的钢筋混凝土墙壁而不需要任何中继设备。
(3)天线增益最好是27 dBi。
一般的无线局域网设备的天线增益为2dBi,按照经验,2dBi的增益天线信号可以穿透两堵墙。
若是房间太多,经过的隔墙比较多,最好是设备是天线可拆,以便配置高增益天线,如改换8dBi的全向天线加以增强。
需要指出的是,金属物体的障碍物,不仅阻挡微波无线信号,它还能把电磁的能量给吸收掉,生成弱电流泄流掉,因此,无线信号在家庭环境中最大的障碍物是内有钢筋网的楼板,这个方向的信号几乎没有穿透的可能。
天线是无源器件不会增加功率不管加多大增益的天线它发射的功率都不会比路由器本身功率更高。
视距传输是无线传输的一个特点,指的是无线信号只能沿直线传播,而且传播过程中遇到障碍物会发生衍射、折射、反射或者偏离原方向,从而造成衰减等不良影响。
我们可以简单用肉眼判断两点之间是否可以无障碍传输(清晰视距或clear LOS),这就是'视距'的由来。
我们计算无线信号传输距离的时候必须要考虑两点之间的水平距离以及垂直距离,才能真正确定其无线传输的距离。
视距传输是无线传输的一个特点,指的是无线信号只能沿直线传播,而且传播过程中遇到障碍物会发生衍射、折射、反射或者偏离原方向,从而造成衰减等不良影响。
我们可以简单用肉眼判断两点之间是否可以无障碍传输(清晰视距或clear LOS),这就是'视距'的由来。
我们计算无线信号传输距离的时候必须要考虑两点之间的水平距离以及垂直距离,才能真正确定其无线传输的距离。
WLAN,WIFI,无线局域网无线信号测试方式与计算方法WLAN微波链路的计算方法:WLAN无线设备的发射功率、天线增益和传输距离的对应关系,按以下计算公式可以得到:Pt=Pr-Gt-Gr+Bt+M+Ld其中:Pt为发射功率(dBm)(这里是网桥、AP或网卡本身的输出功率。
当有放大器时则是放大器的输出功率)Pr为接收功率(dBm):-88 dBm(11Mbps)或者-74dBm(54Mbps)Gt为发射天线增益(dB)Gr为接收天线增益(dB)Bt为合路器、馈线或波导损耗(dB):一般考虑6至10dB M为衰落储备(dB):具体选值收到很多因素的影响Ld为自由空间损耗(dB),其值由下面的公式计算Ld=92.4+20logd+20logf其中:d为收发之间距离(km),f为工作频率(GHz),2.4GHz,取f=2.5;5.8GHz 取f=5.8.下表为部分试算参考结果d(Km) f(GHz) Log Log Ld注:相同传输距离时,5.8GHz系统的自由空间衰减比2.4GHz系统多了7.31dB WLAN设备传输数据的速度与无线设备接收到的信号强度是有关系的。
802.11 b的设备通常接收灵敏度都可以在-88dBm左右到11Mbps。
而802.11 a/g的设备要达到54Mbps,则到达设备的信号强度需要达到-70dBm左右。
显然,如果不借用802.11 a/g专用的功率放大器,54Mbps设备的工作距离比11Mbps的设备近得多。
另外,因为WLAN的系统是双向工作的,所以在计算链路参数时必须进行双向计算。
在上面的计算公式中,衰落设备一项对应了在实际工程上是经常会遇到的问题。
比如树木、建筑物或车辆的遮挡衰减,建筑材料的吸收衰减,水体的能量吸收衰减,天线的安装不正或行进中的晃动等等不确定的因素造成的衰减,都会影响到系统的性能和稳定。
因此,工程设计中应该根据经验或实地测试,正确地选择系统设备和天馈系统,为系统留下足够的衰落储备,以保证能够长期稳定地工作。
以下是一些建筑材料衰减损耗的经验数据:混凝土墙:13~18dB空心砌砖墙:4~6dB简易石膏板墙:3~5dB普通玻璃门窗:2~4dB镀膜玻璃门窗:12~15dB木门:3~5dB金属板房及门:12~15dB wifi无线信号传输衰减和距离的关系图公式无线通信距离的计算一、dBm dBmV dBuV换算关系dBm=10log(Pout/1mW),其中Pout是以mW为单位的功率值dBmV=20log(Vout/1mV),其中Vout是以mV为单位的电压值dBuV=20log(Vout/1uV),其中Vout是以uV为单位的电压值换算关系:Pout=Vout×Vout/R dBmV=10log(R/0.001)+dBm,R为负载阻抗dBuV=60+dBmV二、无线通信距离的计算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。
通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。
[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)式中Lfs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,[Lfs]将分别增加6dB.下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗Los=32.44+20lg d(Km)+20lg f(MHz)Los是传播损耗,单位为dB d是距离,单位是Km f是工作频率,单位是MHz下面举例说明一个工作频率为433.92 MHz,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:1.由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm Los=115dB2.由Los、f计算得出d=30公里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。
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:d=1.7公里结论:无线传输损耗每增加6dB,传送距离减小一倍三、射频/传输线概念3.1传输线的一些概念连接天线和发射机输出端(或接收机输入端)的电缆称为传输线或馈线。
传输线的主要任务是有效地传输信号能量,因此,它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端,或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端,同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号,这样,就要求传输线必须屏蔽。
顺便指出,当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时,传输线又叫做长线。
3.2传输线种类:超短波段的传输线一般有两种:平行双线传输线和同轴电缆传输线;微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带。
平行双线传输线由两根平行的导线组成它是对称式或平衡式的传输线,这种馈线损耗大,不能用于UHF频段。
同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜网,因铜网接地,两根导体对地不对称,因此叫做不对称式或不平衡式传输线。
同轴电缆工作频率范围宽,损耗小,对静电耦合有一定的屏蔽作用,但对磁场的干扰却无能为力。
使用时切忌与有强电流的线路并行走向,也不能靠近低频信号线路。
3.3传输线特征阻抗:无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗,用Z0表示。
同轴电缆的特性阻抗的计算公式为:Z。
=〔60/√εr〕×Log(D/d)[欧]。
式中,D为同轴电缆外导体铜网内径;d为同轴电缆芯线外径;εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。
通常Z0=50欧,也有Z0=75欧的。
由上式不难看出,馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关,而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。
3.4馈线衰减系数:信号在馈线里传输,除有导体的电阻性损耗外,还有绝缘材料的介质损耗。
这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。
因此,应合理布局尽量缩短馈线长度。
单位长度产生的损耗的大小用衰减系数:β表示,其单位为dB/m(分贝/米),电缆技术说明书上的单位大都用dB/100m(分贝/百米).设输入到馈线的功率为P1,从长度为L(m)的馈线输出的功率为P2,传输损耗TL可表示为:TL=10×Lg(P1/P2)(dB)衰减系数为β=TL/L(dB/m)例如,NOKIA 7/8英寸低耗电缆,900MHz时衰减系数为β=4.1 dB/100 m,也可写成β=3 dB/73 m,也就是说,频率为900MHz的信号功率,每经过73 m长的这种电缆时,功率要少一半。