微波通信工程常用公式
通信原理公式
通信原理公式
通信原理的数学公式如下:
1. 香农公式:
C = B * log2(1 + S/N)
其中,C是信道容量,B是信道带宽,S是信号的平均功率,N是噪声的功率。
2. 奈奎斯特准则:
最大传输速率 = 2B * log2(V)
其中,B是信道带宽,V是每个信号点所能表示的离散数。
3. 傅里叶变换:
X(f) = ∫ x(t)e^(-j2πft) dt
其中,X(f)表示信号在频域上的频谱,x(t)表示信号在时域上的波形。
4. 采样定理:
B >= 2fmax
其中,B是采样频率,fmax是信号的最高频率成分。
5. 时域与频域转换:
x(t) = ∑ X(f)e^(j2πft) df
其中,x(t)表示信号在时域上的波形,X(f)表示信号在频域上的频谱。
6. 误码率与信噪比关系:
P(e) ≈ Q(sqrt(2SNR))
其中,P(e)是误码率,SNR是信噪比。
这些公式在通信原理中起着重要的作用,在分析和设计通信系统时可以利用这些公式进行计算和评估。
通信专业中的一些重要公式
第一章 绪论 1.传码率B R即波型(码元)传输速率,每秒钟传输的码元速率。
常表示为B R ,单位为“波特(Baud )”。
)(1Baud T R B =(1.1-1)式中:T 是每个码元占有的时间长度,单位是s 。
2.传信率b R :即信息传输速率,指每秒钟传输的信息量。
常表示为b R ,单位是“比特/秒(bit/s 或bps )”。
对于二进制码元,传码率和传信率数值相等,但单位不同。
对于多进制码元,两者不同,但可以通过下列公式进行转换。
)/(log 2s bit N R R B b ⋅= (1.1-2)式中:N 是进制数。
3.误码率e P是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例,或者更确切地说,误码率是码元在传输系统中被传错的概率。
即e P = 错误接收码元数目/传输码元总数目 (1.1-3) 4.误信率b P又称误比特率,是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例,或者说,它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。
即b P = 错误接收比特数/传输总比特数 (1.1-4)5.信息量单个符号的信息量[])(1log )(log )(i a i a i x P x P x I =-= (1.2-2)6.熵(平均信息量)∑∑-==Xa Xx P x P x I x P X H )(log )()()()( (1.2-10)式中X 为离散信源符号集合,)(X H 的单位取决于对数底a 的取值,通常情况下取2=a ,这时,)(X H 的单位为bit /符号。
若离散信源X 中只有M 个符号,则上式又可以表示成下式∑=-=Mi i a i x P x P X H 1)(log )()( (1.2-11)7.连续信道连续信道的信道容量,由著名的香农(Shannon )公式确定,其内容为:假设信道的带宽为)(Hz B ,信道输出的信号功率为)(W S ,输出的加性带限高斯白噪声功率为)(W N ,则该信道的信道容量为())/(/1log 2s bit N S B C += (1.3-26)若噪声的单边功率谱密度为0n ,则有噪声功率为B n N 0=,可得香农公式的另一种形式[])/()/(1log 02s bit B n S B C += (1.3-27)其中0称为信道容量的“三要素”。
微波技术与天线公式
微波技术与天线公式电基本振子的辐射功率22240⎪⎭⎫⎝⎛=λπL I p r电基本振子的辐射电阻2280⎪⎭⎫⎝⎛=λπL R r对称振子电流分布|)|(sin )(z l k I z I m -= 对称振子方向函数()θθϕθsin )cos()cos cos(|,f |kl kl -=半波对称振子归一化方向函数θθπϕθsin )cos 2cos(),(=F 对称振子方向系数⎰⎰===πϕπθθθϕθϕπ2022sin ),(4d F d D 半波对称振子D=1.64推论:rP r E D 60||22max =2max60r DP E r=),(60ϕθF rDP E r=天线效率lr rin r A R R R P P +==η 天线在最大辐射方向的增益系数D G A η=接收天线有效接收面积πλ42D A e =在各天线元为相似元的情况下,天线的方向函数可以近似为单元因子与阵因子的乘积:|),(||),(||),(|1ϕθϕθϕθa f f f ∙=均匀直线阵)2sin()2sin(),(ψψϕθnf a = 为整数,m m n f a ,2),(max πψϕθ==二元天线阵θξψθψcos ,1)(kd me f j a +=+=理想地面上的对称半波振子∆∆=∆cos )sin 2cos()(1πf 理想地面上的水平半波振子21)sin (cos 1)cos()sin cos cos()(ϕϕ∆--∆=∆kl kl f理想地面接地振子∆-∆=∆cos )cos()sin cos()(kl kl f微波频率300MHz —3000GHz 传输线方程的解'''',)()(''Z U I e I e I z I e U e U z U z r z i zr z i =-=+=--γγγγ 传输线特性阻抗Cj G Lj R Z ωω++=传播常数βαωωγj C j G L j R +=++=))(( 相移常数Pλπβ2=相速度βωε==rlightp c v 当线长度为l 时,长线始端输入阻抗ljZ Z ljZ Z Z l Z L L in ββtan tan )(000++=4/λ变换性)'()4/'(20z Z z Z Z in in ∙+=λ 2/λ重复性)'()2/'(z Z z Z in in =+λ反射系数'200)'(z L L eZ Z Z Z z γ-+-=Γ 终端反射系数0Z Z Z Z L L L +-=Γ 对于无耗传输线)'2('2)'(z j L z j L L e e z βϕβ--Γ=Γ=Γ驻波系数LL Γ-Γ+=11ρ11+-=ΓρρL 终端短路线上任意一点输入阻抗:)'tan()'(0z jZ z Z in β= 终端开路线上任意一点输入阻抗:)'(cot -)'(0z jZ z Z in β= 波导波长21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=c g λλλλ波导尺寸为真空的工作波长,λλλb a a 2,2><<,截止波长a c 2=λ 阻抗参数⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡212212211121II Z Z Z Z U U转移参数⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡222221121111IU A A A A I US 参数与A 参数的关系:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++-+-+++++++++-+-=2221121121121122222112112221121122211211211222112det 2a a a a a a a a a a a a a a a a A a a a a a a a a S L L in S S S S Γ-Γ+=Γ22211211111,+-=ΓL L L Z Z11,111211222+-=ΓΓ-Γ+=Γg g g gg out Z Z S S S S电压传输系数21S T = 插入相移)arg(21S =θ 插入驻波比111111S S -+=ρ 插入衰减2211log10S L =。
微波通信概述
压。 a e=4a/3称为标准等效地球半径。 在赤道,标准等效地球半径a e=(4/3~3/2)a;
微波知识简介
全室外型微波是所有单元都在室外,其优点是易于安装、节省机房 空间,但是设备在室外,容易损坏。
微波知识简介
分体式微波由天线、室外单元(ODU)和室内单元(IDU)组成, 天线和ODU之间一般用波导管连接,IDU和ODU之间通过中频电 缆连接。中频电缆用于IDU和ODU之间的中频业务信号和 IDU/ODU通讯控制信号的传输,并向ODU供电。容量相对较小, 安装维护方便,便于快速建网,是目前应用最广泛的微波设备。在 后续章节,如无特殊说明,都是指分体式微波的。
图中球面上的点P到(T,R)点距离之和满足:TP+PR=TR + n /2(n
=1,2,3,…),则由P点构成的轨迹就是菲涅尔区。
T
O
F1
P
d1
d2
R
我们把菲涅尔区上一点P到TR的连线的
垂直距离PO称为菲涅尔半径。第一菲
涅尔半径用F1(n=1)表示。
自由空间的电波传播
微波知识简介
第一菲涅尔区半径计算公式: F1 17.32
频
率
平
选
衰
择
落
性
衰
落
自由空间传播损耗
GTX
Power Level
PTX A0
接收门限(Receiver Threshold)
微波知识简介
微波工程基础(下)
边界条件要求 r=a,b 处
H z 0 r
AJ AJ
'
n
'
n
(kca) (kcb)
BN ' n
BN ' n
(kca) (kcb)
0 0
J' n
(kca)
N
' n
(kc
a)
J
' n
(kcb)
N
'
n
(kcb)
TE模的特征方程(超越方程、近似、图解)
; c(TE0i )
2(a b) i
(i 1, 2,...)
0.6 - x
Z0 r 120 Z0 r 120
x 30 0.441 Z0 r
带线设计(综合)
已知特性阻抗求尺寸(W/b)
(2)导带厚度不为零
W W0 W bb b
W0 8(1 x)
b
e A 0.568 eA 1
A Z0 r
30
W b
x
1
-
0.5
ln
2
x -x
2
0.0796 x W0 / b 0.26
导带厚度为零时:
Zc
30 r
We
b 0.441b
()
We是中心导带的有效宽度
We b
W b
0
(0.35
-W
/ b)2
w / b 0.35 w / b 0.35
W大,Zc小;r大,Zc小
厚带的工作则由Wheeler完成,在W '/(b t) 10 精度可达0.5%
Zc
r
30
ln
1
4
bt W'
微波通信工程常用公式
微波通信工程常用公式
①抛物面天线增益
G= =20logf(GHZ)+20logD(m)+20.4+10log η dB
其中f 为频率,D 为天线口径,η 为天线效率,一般为50-60%
② 抛物面天线的半功率角
其中λ是波长,D
③ 自由空间的损耗
其中f 为工作频率,d 为站间距
④ 馈线损耗
对7/8GHZ 频段,椭圆馈线损耗一般为:
6dB/100m
对13GHZ 频段,软波导损耗为:0.59dB/m
对15GHZ 频段,软波导损耗为:0.99dB/m
对2GHZ 频段,馈线损耗为
LDF4P-50A(1/2”)11.3dB/100m
LDF5P-50A(7/8”)6.46dB/100m
⑤ 收信电平
设备入口收信电平为:
其中P O 为发端设备的出口发信功率,G T ,G R 为发,收端天线增益,L K1,L K2 为两端馈线损耗,L S 为自由空间损耗
⑥ 雨雾损耗
在10GHZ 以上频段,中继间隔主要受降雨损耗的限制,如对13GHZ 以上频段,100mm/小时的降雨会引起5dB/km 的损耗,所以在13GHZ ,15GHZ 频段,一般最大中继距离在10km 左右
P P G G L L L r T R k k s
=++---012
⑦ 余隙的计算
地球凸起高度:
其中K 为大气折射因子,余隙得大于一阶费涅尔半径。
路径余隙的计算公式如下:
一般情况余隙都要保证一个一阶费涅尔半径(7/8GHZ) h。
信号传输距离公式
信号传输距离公式信号传输距离公式是计算电信号在传输过程中所能达到的最大距离的数学公式。
其依赖于多种因素,包括信号强度、传输介质、传输速率、干扰等。
在无线通信中,信号传输距离公式常用的形式是弗里斯公式(Friis formula),它描述了无线电磁波在自由空间中的传输距离和信号功率之间的关系。
弗里斯公式可以表示为:Pr = Pt * (Gt * Gr * λ^2 / (4π * R)^2)其中,Pr是接收功率,Pt是发送功率,Gt和Gr分别是发送和接收天线的增益,λ是信号的波长,R是传输距离。
这个公式说明,信号的功率随着传输距离的增加而衰减。
增大发送功率、使用高增益的天线、减小传输距离和使用较小波长的信号,都可以提高接收功率,从而延长传输距离。
然而,在现实应用中,大部分信号传输并不处于自由空间中,而是通过建筑物、树木等物体传播。
在这种情况下,信号传输距离公式需要考虑传输介质的衰减和多径效应。
传输介质的衰减是由于信号在传输过程中受到各种损耗导致的,如自由空间路径损耗、自由空间损耗、建筑物穿透损耗等。
传输介质的衰减可以使用路径损耗模型来计算,常用的模型包括Friis模型、Hata模型、COST模型等。
多径效应是由于信号在传输过程中经过多条不同路径抵达接收端,导致信号相位和幅度发生变化的现象。
多径效应对信号传输距离的影响较大,常见的解决方法包括使用均衡器和解调器,并采用合适的编码和调制方法。
除了信号强度、传输介质和多径效应,信号传输距离还受到干扰的影响。
干扰来自于其他信号源,在无线通信中常见的干扰包括噪声、多径干扰、同频干扰和邻频干扰等。
干扰会降低信号的接收功率,影响信号传输距离。
因此,要准确计算信号传输距离,需要综合考虑信号强度、传输介质、多径效应和干扰等因素。
在实际应用中,可以使用射线跟踪(ray tracing)方法、仿真软件或进行实测来估算信号传输距离。
同时,优化天线设计、信号处理算法和通信协议,也可以提高信号传输的可靠性和距离。
通信原理公式
通信原理公式
在通信原理中,我们使用了一些重要的公式来描述信号和信道的特性。
这些公式帮助我们理解和分析通信系统的性能。
1. 香农公式:
C = B × log₂(1 + S/N)
这里,C表示信道的容量(以比特/秒为单位),B表示信道带宽(以赫兹为单位),S表示信号的平均功率,N表示信号的平均噪声功率。
香农公式告诉我们,通过增大信号功率,减小噪声功率或增大带宽,可以提高信道的容量。
2. 信噪比(SNR)公式:
SNR = S/N
SNR表示信号与噪声之间的功率比。
它是衡量信号质量的一个重要指标。
SNR越大,信号质量越好。
3. 信号功率公式:
P = V²/R
这里,P表示信号的功率,V表示信号的电压,R表示信号通过的电阻。
信号功率和电压平方成正比。
4. 距离和路径损耗公式:
PL(dB) = 10 × log10(Ptx/Prx)
这里,PL表示路径损耗(以分贝为单位),Ptx表示发送功率,Prx表示接收功率。
路径损耗随着距离的增加而增加。
5. 傅里叶变换公式:
F(ω) = ∫f(t)e^(−jωt)dt
这里,F(ω)表示信号在频域上的频谱,f(t)表示信号在时域上
的波形,ω表示角频率。
傅里叶变换将信号从时域转换到频域,帮助我们理解信号的频谱特性。
这些公式是通信原理中的一些重要公式,它们帮助我们分析和设计通信系统,并提高系统的性能。
信号传播计算公式
信号传播计算公式信号传播的计算公式取决于信号类型、传播媒介以及所考虑的具体参数。
以下是一些常见的信号传播计算公式:1、自由空间路径损耗公式(Friis公式):用于计算无线信号在自由空间中的传播损耗。
(L = \left( \frac{4\pi d}{\lambda} \right)^2)其中,(L) 是路径损耗,(d) 是发送和接收天线之间的距离,(\lambda) 是信号的波长。
实际应用中,通常会用增益、发射功率、接收灵敏度等参数来计算接收到的信号强度。
2、衰减公式:对于有线信号,如电缆中的电信号,衰减通常与电缆长度和信号频率有关。
(A = e^{-\alpha d})其中,(A) 是信号的衰减,(\alpha) 是衰减系数(单位通常是dB/km或dB/ft),(d) 是电缆长度。
3、电磁波在介质中的传播速度公式:(v = \frac{c}{n})其中,(v) 是电磁波在介质中的速度,(c) 是光速(约3x10^8 m/s),(n) 是介质的折射率。
4、天线增益和有效面积的关系:(G = \frac{4\pi A_e}{\lambda^2})其中,(G) 是天线的增益,(A_e) 是天线的有效面积,(\lambda) 是波长。
这个公式通常用于计算天线的性能。
5、香农-哈特莱定理(信道容量公式):用于计算在有噪声的通信信道中,理论上可达到的最大信息传输速率。
(C = B \log_2 \left( 1 + \frac{S}{N} \right))其中,(C) 是信道容量(单位通常是比特每秒),(B) 是信道带宽(单位是Hz),(S) 是信号功率,(N) 是噪声功率。
这个公式是信息论中的基本定理之一。
以上公式只是一些例子,实际上信号传播的计算可能涉及更复杂的模型和参数。
在进行具体的信号传播计算时,需要根据所考虑的信号类型、传播环境以及所需精度来选择合适的公式和模型。
微波通信的链路预算计算方法
对于一个微波传输链路,怎样计算(估算)它的链路储备余量或怎样选取天线大小才能保证一定的链路储备余量1. 自由空间传输损耗电磁波在自由空间(无阻挡、无障碍)中的传输损耗为:Ls(dB)=+20lgF+20lgD其中:F:发射频率,单位为GHzD:传输距离,单位为公里(km)例如:频率的信号传输20公里的损耗为:Ls=++26=2. 系统增益设备的系统增益为:Gs=Pt-Pro其中:Pt为设备射频输出功率Pro为系统接收灵敏度例如,对于MSR-1010扩频微波设备,Pt=23dBm,Pro=-89dBm那么,该设备的系统增益为:Gs=112dB3. 链路总增益Gl=Gs+Gt+Gr其中:Gt为发射端的天线增益(dB)Gr为接收端的天线增益(dB),一般来说,发射天线和接收天线采用相同的天线口径,即Gt=Gr例如,收发两端都用米口径的天线,其增益为Gt=Gr=,那么链路增益为,Gl=112++=169dB4. 链路总损耗Lt=Ls + Lft + Lfr其中:Lft为发射端ODU和天线之间的电缆损耗Lfr为接收端ODU和天线之间的电缆损耗例如,对于MSR-1010设备,ODU与天线之间的馈线长度为米,在频率,其损耗为。
那么,链路总损耗为:Lt=++=5. 链路储备余量微波链路的储备余量为:Margin=Gl – Lt例如,对于上述微波链路,其链路储备余量为:Margin==反之,如果确定了链路的储备余量,可以反推出所需要的天线口径。
在所用设备、通信距离和工作频率确定以后,天线口径和链路的储备余量之间是可以推算出来的,即天线增益的提高量(收发天线合计)就转化为链路储备余量的增加量。
图1给出了微波链路增益损耗计算模型,图中各个环节的增益(损耗)定义见上文。
根据该模型,无线通信工程师可以很容易计算出某具体微波链路的功率预算。
6. 链路预算中常用参数一览表(1) MegaLink系列扩频微波传输设备系统增益一览表(Pt=23dBm)(2)常用天线增益一览表5.8GHz频段天线主要技术指标7/8GHz频段天线主要技术指标13GHz频段天线主要技术指标15GHz频段天线主要技术指标18GHz频段天线主要技术指标(3)各频段信号的自由空间损耗Ls(dB)速查表。
微波常用公式
常用公式
1.常用公式
⑴交流电压有效值V e=电压最大值V m/
交流电压峰峰值V pp= 2 V m = 2 V e
功率P= V e2/ R(负载电阻)= V pp2/ 8R
dBm=10 log(P/mW)
⑵波长λ与频率f的乘积等于光速,即λf=3×108m/s,
或λ=300(m)/f(MHz)。
后面有频段划分与波长对照表。
⑶同轴线特性阻抗,式中D为外导体内径,d为内导体外径,为有效介电
常数。
Z C泛指一般特性阻抗,而Z C=50Ω时,通常称为Z0。
⑷反射系数,这是最基本的公式,矢量网络分析仪能测量
反射系数的幅值|Γ|与相位角∠,然后经过计算得到其他参数。
⑸驻波比是一个最常见的指标,它表征了线上最大电压与最小电压的比值。
这是
以往测量线时代留下来的一个名词,大家已经习惯了。
⑹回损RL=20 ㏒|Γ|。
理工科目必备湖北省考研电磁场与微波重要公式速查
理工科目必备湖北省考研电磁场与微波重要公式速查电磁场与微波是理工科目中一门重要的学科,掌握其中的公式是学习和应用的基础。
本文将为大家提供湖北省考研电磁场与微波学科的重要公式速查,供大家参考学习。
1. 电场与静电场公式①库伦定律:F = k * ((q1 * q2) / r^2)该公式用于计算两个点电荷之间的电力,其中 F 为电力大小,k为库伦常数,q1 和 q2 分别为两个点电荷的电荷量,r 为两点电荷之间的距离。
②高斯定律:∮E * dS = (1 / ε0) * ∫ρdV高斯定律用于计算电场强度与电荷分布之间的关系,其中 E 为电场强度,dS 为闭合曲面的面积分,ρ 为电荷密度,ε0 为真空介质的介电常数,V 为闭合曲面包围的体积。
2. 磁场与静磁场公式①洛伦兹力公式:F = q * (v × B)洛伦兹力公式用于计算电荷在磁场中受到的力,其中F 为力大小,q 为电荷量,v 为电荷运动的速度矢量,B 为磁场矢量。
②安培环路定理:∮B * dl = μ0 * I安培环路定理用于计算磁感应强度与电流之间的关系,其中 B 为磁感应强度,dl 为闭合回路的线元,μ0 为真空中的磁导率,I 为通过闭合回路的电流。
3. 电磁感应公式①法拉第电磁感应定律:ε = -dφ / dt法拉第电磁感应定律用于计算感应电动势的大小,其中ε 为感应电动势,dφ / dt 为磁通变化率。
②麦克斯韦-安培定理:∮B * dl = μ0 * (I + εdA / dt)麦克斯韦-安培定理用于计算磁场沿闭合回路的环路积分与闭合回路内的总电流之和的关系,其中 B 为磁场,dl 为闭合回路的线元,μ0为真空中的磁导率,I 为通过闭合回路的电流,εdA/ dt 为感应电动势。
4. 麦克斯韦方程组①高斯定律:∮E * dS = (1 / ε0) * ∫ρdV该公式与电场与静电场公式中的高斯定律相同。
②麦克斯韦方程(法拉第电磁感应定律):∮E * dl = -dφ / dt该公式与电磁感应公式中的法拉第电磁感应定律相同。
通信原理公式总结
通信原理公式总结通信原理是研究如何在发送端和接收端之间传递信息的一门学科。
它涉及到各种不同的技术和原理,目的是在保证信息传输的可靠性和有效性的同时,降低能量耗费和传输成本。
在通信原理中,有许多重要的公式被广泛应用于不同的通信系统和技术中。
下面是一些通信原理中常用的重要公式的总结。
1.基本的通信模型在通信原理中,有一个基本的通信模型,即发送端、信道和接收端之间的流程。
通信模型的基本公式如下:信道容量公式:C = B * log2(1 + S/N)其中,C表示信道的容量,B表示信道的带宽,S表示信号的信噪比,N表示信号的噪声功率。
香农公式:C = B * log2(1 + S/N)其中,C表示信道的容量,B表示信道的带宽,S表示信号的信噪比,N表示信号的噪声功率。
噪声功率公式:N=kTB其中,N表示噪声功率,k表示玻尔兹曼常数,T表示信号的温度,B表示信号的带宽。
2.调制与解调调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在调制与解调中,有一些重要的公式被广泛应用,如下:频谱带宽公式:B=2*f*D其中,B表示频谱的带宽,f表示信号的最高频率,D表示调制的索引。
调制指数公式:m = (A - Amin) / Amin其中,m表示调制的指数,A表示载波的幅度,Amin表示调制信号的最小幅度。
调制带宽公式:B=2*(1+m)*f其中,B表示调制信号的带宽,m表示调制的指数,f表示调制信号的最高频率。
解调性能公式:BER = Q(sqrt(2 * SNR))其中,BER表示误比特率,Q表示高斯函数,SNR表示信号的信噪比。
3.编码与解码编码是将原始数据转换为通信系统可识别的信号的过程,解码是将接收到的信号转换为原始数据的过程。
在编码与解码中,有一些常用的公式如下:信息传输速率公式:R = C / log2(M)其中,R表示信息传输的速率,C表示信道的容量,M表示传输的调制阶数。
微波强度的表示方法
微波强度的表示方法微波在各种领域中的应用日益广泛,如通信、雷达、医疗、食品加工等。
了解微波强度的表示方法,对于正确使用微波技术和设备至关重要。
本文将详细介绍微波强度的表示方法,帮助大家更好地理解和应用微波技术。
一、微波强度的基本概念微波强度,又称功率密度或场强,是指单位面积上微波能量的分布。
它反映了微波在空间中的传播能力和对物质的加热能力。
微波强度的表示方法有多种,下面将分别进行介绍。
二、功率(W)功率是描述微波强度的一种基本表示方法,单位为瓦特(W)。
功率表示了微波源在单位时间内输出的能量。
在实际应用中,根据微波设备的输出功率,可以估算微波场的强度。
三、功率密度(W/cm)功率密度是指单位面积上的微波功率,单位为瓦特每平方厘米(W/cm)。
功率密度可以更直观地反映微波对物质的加热能力。
计算公式为:功率密度= 微波功率/ 微波辐射面积四、电场强度(V/m)电场强度是描述微波在空间中传播时,电场对电荷的作用力大小的物理量,单位为伏特每米(V/m)。
电场强度与微波功率密度成正比,可以通过测量电场强度来间接计算微波功率密度。
五、磁场强度(A/m)磁场强度是描述微波在空间中传播时,磁场对电流的作用力大小的物理量,单位为安培每米(A/m)。
磁场强度与电场强度密切相关,可以通过测量磁场强度来了解微波场的分布。
六、分贝(dB)分贝是微波强度的一种相对表示方法,常用于描述微波信号的变化。
分贝的计算公式为:分贝= 10 * log10(功率比值)其中,功率比值是指两个微波功率的比值。
分贝表示方法可以简化大范围功率变化的计算,便于工程师进行微波系统的设计和优化。
七、结论微波强度的表示方法有多种,包括功率、功率密度、电场强度、磁场强度和分贝等。
了解这些表示方法,有助于我们更好地应用微波技术,发挥其在各个领域的优势。
通信达公式参数汇总
通信达公式参数汇总1.频率(f):频率是指无线电波的周期性变化的次数。
它是通信系统中的一个重要参数,通常以赫兹(Hz)为单位表示。
2.发射功率(Pt):发射功率是指从发射设备发出的无线电信号的功率水平。
它通常以瓦特(W)为单位表示。
3.接收功率(Pr):接收功率是指接收设备接收到的无线电信号的功率水平。
它通常以瓦特(W)为单位表示。
4.距离(d):距离是指无线电信号从发射点到接收点之间的直线距离。
它通常以米(m)为单位表示。
5.天线增益(Gt和Gr):天线增益是指天线辐射和接收无线电信号的能力。
它通常以分贝(dB)为单位表示。
发射天线增益(Gt)是指发射设备的天线在特定方向上相对于理想同向点源的增益。
接收天线增益(Gr)是指接收设备的天线在特定方向上相对于理想同向点源的增益。
6.路径损耗(L):路径损耗是指无线电信号在传播过程中因信号衰减和散射而损失的信号功率。
它通常以分贝(dB)为单位表示。
7.传输介质特性(α):传输介质特性是指无线电信号在传播过程中由于传输介质的特性而引起的信号损耗。
它通常以分贝/米(dB/m)为单位表示。
8.系统带宽(B):系统带宽是指通信系统所能处理的频率范围。
它通常以赫兹(Hz)为单位表示。
通过以上参数,可以将通信达公式表示为:Pr=Pt*Gt*Gr*(λ/(4πd))^(2)*α*L*B其中,λ是无线电波的波长,由频率(f)决定。
1.预测信号覆盖范围:通过计算路径损耗和传输介质特性,可以预测无线电信号在不同距离上的信号强度,从而确定信号的覆盖范围。
2.优化天线设计:通过计算天线增益和路径损耗,可以评估不同天线设计的性能差异,并选择合适的天线类型和方向性。
3.评估通信系统性能:通过计算接收功率和发射功率,可以评估通信系统的性能,并进行系统参数调整和优化。
4.无线电频率规划:通过计算路径损耗,可以确定不同无线电设备之间的最大传输距离,有助于规划和优化无线电频率的使用。
总结:了解和掌握通信达公式中的参数对于通信工程师和研究人员来说至关重要。
无线传输计算公式
无线传输计算公式一.自由空间损耗算法:Free space loss = 32.4 + 20xLog(FMhz) + 20xLog(RKm)F is the RF frequency expressed in MHz.R is the distance between the transmitting and receiving antennas.例如400M,欲传20KM时:(可视的情况下)自由空间损耗=32.4+20lg400+20lg20=32.4+52+26=110dBm二、接收灵敏度计算:接收灵敏度=电台输出功率-电缆损耗+发射天线增益-自由空间损耗+接收天线增益-电缆损耗因此,在传输20KM,两点可视的情况下:接收灵敏度=37-2(假定电缆损耗)+10-110+10-2=-57用此计算值与电台的标准接收灵敏度(-110dBm)比较,只要大于电台的的接收灵敏度就可以正常通信,如两点不能可视,则根据实际的阻挡情况,空间损耗相应增大,但没有具体的值可参考,因此无线工程要求工程前期必须测试。
一般我们在两端点基本可视的情况下计算值应现加上20dB的衰减。
三、传输距离与天线高度的关系:在两点可视的情况下:d=3.57*(h1的平方根+h2的平方根)四、FRESNEL ZONEN=1、d1和D2为两天线分别与障碍物地距离单位为公里、f为频点单位为GHZ、D为两天线之间的距离(D1+D2)也就是说如果要保证正常的传输,天线的高度为Fn的高度加障碍物的高度。
五、FRESNEL ZONE计算公式:R12=0.5√ (λD)R为FRESNEL半径,λ为波长计算公式为λ=光速除以频率,D为两点之间的距离;当有80% 的第一Fresnel半径内没有障碍物,传输的衰减和自由空间的衰减相等。
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微波通信工程常用公式
①抛物面天线增益
G= =20logf(GHZ)+20logD(m)+20.4+10log η dB
其中f 为频率,D 为天线口径,η 为天线效率,一般为50-60%
② 抛物面天线的半功率角
其中λ是波长,D
③ 自由空间的损耗
其中f 为工作频率,d 为站间距
④ 馈线损耗
对7/8GHZ 频段,椭圆馈线损耗一般为:
6dB/100m
对13GHZ 频段,软波导损耗为:0.59dB/m
对15GHZ 频段,软波导损耗为:0.99dB/m
对2GHZ 频段,馈线损耗为
LDF4P-50A(1/2”)11.3dB/100m
LDF5P-50A(7/8”)6.46dB/100m
⑤ 收信电平
设备入口收信电平为:
其中P O 为发端设备的出口发信功率,G T ,G R 为发,收端天线增益,L K1,L K2 为两端馈线损耗,L S 为自由空间损耗
⑥ 雨雾损耗
在10GHZ 以上频段,中继间隔主要受降雨损耗的限制,如对13GHZ 以上频段,100mm/小时的降雨会引起5dB/km 的损耗,所以在13GHZ ,15GHZ 频段,一般最大中继距离在10km 左右
P P G G L L L r T R k k s
=++---012
⑦ 余隙的计算
地球凸起高度:
其中K 为大气折射因子,余隙得大于一阶费涅尔半径。
路径余隙的计算公式如下:
一般情况余隙都要保证一个一阶费涅尔半径(7/8GHZ) h。