无线电传输距离计算资料
无线电传输距离计算
. 无线电传输距离计算编写:校对:审核:标审:批准:石家庄硕讯科技有限公司QQ:537292061、概述略。
2、任务来源略。
3、设计方案3.1影响数传电台传输距离因素影响通信距离的主要因素有模块的功率、模块的灵敏度、模块的选择性、天线的高度、天线的类型、馈线的长度及线径、所在地区无线电干扰的频谱分布、高大建筑或金属物体与天线的相对位置、地形地貌等环境因素。
3.1.1环境对距离的影响通常把传播环境按地形和地物加以分类。
按地形分类可分为“准平滑地形”(地形起伏量不超过20米,变化缓慢、无突出阻挡物)和“不规则地形”(丘陵,独立山岳、倾斜地形)。
因这次应用环境为“准平滑地形”,遮挡较少,地形对传输距离的影响可忽略不计。
3.1.2天线的类型对距离的影响天线的增益对通信距离有很大的影响。
一般来说天线的增益越大通信距离越远。
下面列出了几种常用的天线的增益及适用范围。
a) 吸盘天线:价格适中、安装方便、增益适中,适合于安装在移动车辆上,或吸附在金属物体上。
一般增益在2.6dB左右。
b)中增益全向天线:增益为6.5dB,安装需有固定支架,适合远距离多点传输。
c) 高增益全向天线:增益为8.5dB,安装需有固定支架,适合远距离多点传输。
d) 定向天线:增益很高,为12dB,安装需有固定支架,适合远距离固定方向传输。
这次地面站选用的通讯天线为中增益全向天线;移动站选用的全向天线为吸盘天线。
3.1.3发射功率和天线高度对距离的影响天线的高度对通信距离也有很大的影响。
一般来说天线的高度越高通信距离越远。
将天线高度提高5米,比将功率提高1倍对增大距离的影响还大。
3.1.4馈线对距离的影响馈线是连接模块与天线的重要设备。
不同粗细、不同质量的馈线对通信距离会产生很大的影响。
例如:50―3(阻抗50Ω,截面3)的馈线损耗为0.2dB/m、50―7(阻抗50Ω,截面7)的馈线损耗为0.1dB/m、50―9(阻抗50Ω,截面9)的馈线损耗为0.07dB/m。
信号传输距离公式
信号传输距离公式
信号传输距离的公式可以在不同情况下有所不同。
下面是一些常见的信号传输距离公式:
1. 自由空间传输距离公式:
d = √((P_t * G_t * G_r * λ^2) / (4π^2 * L))
其中,d是传输距离,P_t是发射功率,G_t和G_r分别是发
射和接收天线增益,λ是信号的波长,L是传输路径上的损耗。
2. 二进制相移键控(BPSK)传输距离公式:
d = √((E_b * N_0) / (2π * B * R))
其中,d是传输距离,E_b是每个比特的能量,N_0是噪声
功率密度,B是信号带宽,R是传输速率。
3. 码分多址(CDMA)传输距离公式:
d = (λ / (4π)) * √((L * N_t * N_r) / (G_t * G_r))
其中,d是传输距离,λ是信号的波长,L是传输路径上的损耗,N_t和N_r分别是发射和接收天线数量,G_t和G_r分别
是发射和接收天线增益。
请注意,这些公式只是一些基本的参考公式,实际情况中可能会有其他因素的影响。
具体应用时,建议参考相关的无线通信文献或标准。
无线电传输模型简介
无线电传输模型简介翻译&整理:Lyra参考资料:《爱立信:无线电波传输指南》无线电波在空间的传输受限于作用距离之外,很大程度上还取决于传输环境。
研究显示,不同的传输环境(如:城区、郊区、农村等),无线电波的传输效果不尽相同。
下面简要描述常用的无线电传输信道模型。
1) 自由空间传输模型该模型假设发射天线和接收天线相隔很远,且周围没有其他物体,则传输损耗为:4[]20log bf d L dB πλ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭,(m)(m)d λ距离,单位、波长,单位上式可以改写为:32.420log 20log bf L d f =++,[],[]d km f MHz2) 平坦大地传输模型考虑地面绝对平坦,且b m h h d λ<<,20log 4b bf b m d L L h h λπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,其中(m)(m)b m h h 基站天线高度,、移动站天线高度,该模型适于简单估计传输路径中无阻隔,且距离不大的传输损耗。
3) 双斜线模型图 1双斜线模型实际测量显示,信号强度与距离(对数)有上图所示关系:在靠近基站附近,斜率接近自由空间衰减模型,20dB/十倍距离;从某个距离brk d 开始,斜率开始接近平坦大地衰减模型,40dB/十倍距离。
brk d =其中,b m b m h h h h ∑=-∆=- 4) Egli 模型信号衰减程度和信号频率相关,在考虑“地形因子”的情况下,衰减为:()40log 20log 20log 40b b m f L d h h ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,[]f MHz该模型适用于40MHz 以上的情况,且模型精度较低,仅在没有更多地形信息可利用的情况下可使用该模型。
5) Okumura-Hata 模型上述模型都只是简单的模型,只能用于链路损耗的粗测。
实际经验告诉我们: ● 路径损耗随着距离和频率升高而增加;● 路径损耗随着基站天线和移动站天线升高而降低;● 路径损耗受小区类型、衍射、天气、一年中的时间、障碍物类型等影响。
无线电能有效传输距离的研究
无线电能有效传输距离的研究传统的直接接触式电能传输存在很多火花,会影响到供电的安全性和可靠性问题,引起火灾和爆炸,造成重大事故,所以要需找一种非常灵活的电能传输方式。
目前为止根据电能传输原理无线电可以大致分为是三个类型,第一电磁感应耦合,采用耦合变压器实现功率传输,另一个就是微波无线能能技术,直接利用实际技术体系进行合理无线电传输技术;最后就是磁耦合谐振式,作为无线电电能传输技术,基本原理就是两个具有相同谐振频率物体实现高效交换。
一、无线电能有效传输距离1、相比较微波方式是目前传输距离最远的,同时可以克服障碍影响,但是在能量传输过程中发射器必须要对准接收器,能量传输会受到一定限制,会对于人体产生严重伤害。
耦合方式输功率容量可以达到数百千瓦,耦合谐振式能量传输技术不同于一般技术,该技术已经成为无线能量传输新发展方向,还需要很多问题解决,比如对于功率、传输功率和距离问题,电能计量问题和生物安全问题都需要一定合理解决,这些研究对于无线电能传输技术具有很多特色研究价值,理论上分析要很好提高对于无线电能传输距离和对于无线电传输系统实际应用问题。
2、电磁发射系统由发射线圈组成,通过直接耦合关系把能量进行适当传输,同样还可以通过耦合关系对于能量进行一定负载传输,发射线圈和接受线圈之间都要通过空间磁场实现电能无线传输功能。
负载线圈主要是由单线圈和负载组成,在系统整个设计中要很好降低设计的复杂性,将发射和接受线圈设计成为相同尺寸和机械结构样式,使得两个线圈等效参数保持相互一致性。
为了更好分析问题可以将励磁线圈的电路反射发至线圈上,相当于发射线圈加入一个感应电动势,在将负载线圈发射到接受线圈上,增加一个发射阻抗,然后再分别将励磁线圈发射线圈的感应电动势进行合理阻扰。
3、通过对于耦合负载分析研究,随着耦合系数的减少负载接受的电压会急剧下降,这个和传统电磁感应耦合方式中无线传输系统都有着很好关系,对于研究无线电传输也有很大意义。
无线电测距的原理及应用
无线电测距的原理及应用1. 引言无线电测距是一种常见的测量技术,通过利用无线电信号的传输速度以及信号的时间差来计算目标与测距设备之间的距离。
本文将介绍无线电测距的基本原理以及在实际应用中的几个常见的场景。
2. 原理无线电测距的原理基于信号的传输速度和时间差的关系。
当我们向目标发送一个无线电信号时,信号会以光速传播到目标并反射回测距设备。
根据光速的已知数值,我们可以计算出信号从发射到接收所经过的时间。
通过信号的往返时间乘以光速,我们可以得到目标与测距设备之间的距离。
3. 应用3.1 智能导航系统智能导航系统利用无线电测距技术来确定车辆与周围障碍物之间的距离。
通过安装在车辆上的传感器,智能导航系统可以实时监测周围环境,并根据测距数据提供实时的警告和导航指令,确保驾驶人员的安全。
3.2 精准定位系统在无线电测距技术的帮助下,精准定位系统可以实现对静态或移动目标的精确定位。
这种系统常用于航空、航海、军事等领域,通过测量目标与定位设备之间的距离,可以计算出目标的精确位置,并进行相应的导航和控制操作。
3.3 环境监测无线电测距技术也可以应用于环境监测领域。
通过在不同位置放置测距设备,并测量与这些设备之间的距离,可以实时监测环境中的物体位置和移动情况。
这种技术在安防监控、灾害预警等方面具有重要的应用价值。
3.4 机器人导航无线电测距在机器人导航中起到关键作用。
机器人使用无线电测距技术来感知周围环境,并根据测距数据做出相应的行动和决策。
例如,机器人可以根据与目标之间的距离来调整自己的速度和方向,以实现精确的导航和避障功能。
3.5 物体定位和跟踪无线电测距技术在物体定位和跟踪中也有着广泛的应用。
通过在物体上附加测距设备,并结合无线电测距的原理,可以实时追踪物体的位置和移动路径。
这种技术在物流管理、运输监控等领域具有重要的作用。
4. 总结无线电测距是一种基于无线电信号传输速度和时间差的测距技术。
它被广泛应用于智能导航系统、精准定位系统、环境监测、机器人导航以及物体定位和跟踪等领域。
无线电波损耗计算公式
无线电波损耗计算公式无线电波在传播过程中会有能量的损耗,这在通信领域可是个相当重要的问题。
要计算无线电波的损耗,那就得用到一些专门的公式啦。
咱们先来说说自由空间传播损耗的公式,这可是基础中的基础。
自由空间传播损耗公式是:Lbf = 32.45 + 20lg(d) + 20lg(f) 。
这里的 Lbf表示自由空间传播损耗,单位是dB ;d 呢,是传播距离,单位是千米;f 是工作频率,单位是 MHz 。
就拿咱们日常生活中的手机通信来说吧。
比如说你在一个比较偏远的山区,手机信号不太好,这很可能就是因为无线电波在传播过程中损耗太大啦。
想象一下,你在山这头给朋友打电话,信号得翻山越岭,一路上各种障碍物,像大树、山峰啥的,都会让无线电波的能量减弱。
再比如说,咱们家里用的 Wi-Fi ,有时候在卧室里信号就没有客厅强。
这也是因为无线电波在穿过墙壁等障碍物的时候有了损耗。
我还记得有一次,我去一个朋友家做客。
他家房子挺大,但是 Wi-Fi 路由器放在客厅。
我拿着手机走到最里面的卧室,想刷个视频,结果那视频一直在缓冲,半天都出不来画面。
我就琢磨着,这肯定是无线电波传到这儿的时候损耗太多,信号太弱了。
后来朋友把路由器换了个功率更大的,情况才好了很多。
咱们接着说无线电波损耗的事儿。
除了自由空间传播损耗,还有其他因素也会影响无线电波的损耗,比如大气吸收、障碍物衰减等等。
大气吸收这一块儿,不同的频率在大气中的吸收程度还不一样。
像在高频段,大气对无线电波的吸收就比较明显。
障碍物衰减就更复杂啦。
障碍物的材质、形状、大小都会有影响。
比如说,一堵厚厚的混凝土墙和一块薄薄的木板对无线电波的阻挡效果那肯定差很多。
在实际应用中,计算无线电波损耗可不能只靠一个简单的公式就搞定。
得综合考虑各种因素,进行复杂的计算和分析。
总之,无线电波损耗的计算虽然有点复杂,但搞清楚了这些公式和原理,就能更好地理解我们身边的通信现象,也能帮助工程师们设计出更优秀的通信系统,让咱们的通信更顺畅,生活更方便!。
影响通信距离的主要因素及估算方法
影响通信距离的主要因素及估算方法任何无线电通信系统的作用距离不仅取决于发信机功率的大小、天线的增益,天线的有效高度,而且还与要求的话音质量、收信机灵敏度、电波传播等因素有关。
以超短波通信设备电波传播方式为例,它主要是直接波传播,由于需通过许多复杂的环境和各种地形,故传播条件各不相同。
影响超短波通信设备通信距离主要有三个因素:1)无线电波随着收、发信机之间的距离增加而减弱。
这是一种连续的,可以预测的衰耗,它与收、发信机天线高度、频率、大气状况及地形条件等因素有密切关系。
2)阴影损耗。
它是由于建筑物,小山丘等阻挡物引起的随机衰落。
在城市中,它随着阻挡物高度和密度的增加而加快,甚至可以使通信设备的通信距离大幅度地减小。
3)多径传播引起的快衰落。
由于移动中的通信设备天线低矮,完全埋没在各种建筑物、树木等下面,到达收信点的电波不仅有直接波,还有许多反射波,使合成的信号时而增强,时而减弱,造成快衰落。
这对通信设备通信来讲,是非常不利的。
影响超短波通信设备通信距离的主要因素一般来讲是这三个因素相互累加的结果。
1.视线距离计算由于地球是球形,凸起的地表面会挡住视线。
视线所能达到的最远距离称为视线距离do。
在图1-1中,设两部超短波通信设备的天线高度分别为h1和h2,连线Qp与地球表面相切于C点、则do(do=d1+d2)即为直接波所能到达的最远距离,称为视线距离。
现在让我们来推导do的计算公式。
设地球半径为Ro,天线高度分别为h1和h2。
在直角三角形QCO中,QO2-CO2在直角三角形PCO中,由于Ro>>h1、h2,故上式中可略去h12和h22,则近似可得而do=dl+d2,所以视线距离do为式中Ro=6370Km,h1、h2单位为m,则由此可见,视线距离是取决于收、发天线架设高度的。
天线架设越高,视线距离越远,因此在实际通信中,应尽量利用地形、地物把天线适当架高。
实际上,由于大气的不均匀性对电波传播轨迹要产生影响,所以,直接波传播所能到达酌视线距离应修正为由于地面是球形的,当电波传播的距离不同时,其情况也不相同。
eirp计算公式
eirp计算公式EIRP(EquivalentIsotropicallyRadiatedPower)是指等效全向辐射功率,它是一种用来衡量无线电信号发射功率的指标。
在无线电通信中,发射功率是一个非常重要的参数,因为它直接影响到无线电信号的传输距离和质量。
在实际应用中,我们通常会根据设备的特性和要求来确定发射功率,然后使用EIRP来评估信号的强度和覆盖范围。
EIRP的计算公式如下:EIRP = PT + Gt - Lc其中PT是发射功率,Gt是发射天线的增益,Lc是传输线和连接器的损耗。
这个公式的意义是,EIRP等于发射功率加上发射天线的增益,再减去传输线和连接器的损耗。
这个公式的单位是dBm,也就是以毫瓦为单位的对数值。
在实际应用中,我们通常会用EIRP来评估无线电信号的强度和覆盖范围。
例如,在无线电通信中,我们可以使用EIRP来计算发射器和接收器之间的距离。
如果我们知道一个设备的发射功率,发射天线的增益和传输线和连接器的损耗,我们就可以使用EIRP计算公式来计算其EIRP值。
这个值可以告诉我们无线电信号的强度和覆盖范围,从而帮助我们更好地设计和优化无线电网络。
另外,EIRP还可以用来评估无线电设备的合法性。
在一些国家和地区,无线电设备的发射功率是有限制的,因为过高的发射功率会对其他无线电设备和人体健康造成危害。
在这种情况下,我们可以使用EIRP来评估设备是否符合法规要求。
如果一个设备的EIRP超过了法规规定的限制,那么它就是不合法的。
总之,EIRP是一种非常重要的无线电信号参数,它可以用来评估无线电信号的强度和覆盖范围,以及评估无线电设备的合法性。
在实际应用中,我们需要根据设备的特性和要求来确定发射功率,然后使用EIRP来评估信号的强度和覆盖范围。
同时,我们也需要注意国家和地区对无线电设备发射功率的法规要求,以确保设备的合法性和安全性。
无线通信距离计算
功率放大:在发射端对信号进行放大,以增加传输距离和信号强度
衰减调节:在接收端对信号进行衰减,以适应不同距离和传输环境的需求
考虑因素:传输距离、信号强度、环境因素等
实际应用:根据不同的通信环境和需求,选择合适的功率放大和衰减调节方案
通信协议效率与兼容性
通信协议效率:选择高效的通信协议可以提高无线通信距离的计算精度和稳定性。
复杂场景下的距离估算
城市环境:建筑物、街道和其他障碍物对信号的衰减和反射,需要考虑信号传播的损耗和不确定性。
郊区和农村环境:相对开阔的空间,但存在自然障碍物如山脉、森林和湖泊等,需要考虑信号的传播路径和地形的影响。
水面环境:水面对无线信号的吸收和反射作用较强,需要考虑信号在水面的传播特虑信号在地下空间的传播特性和限制。
多径效应:无线信号在传播过程中遇到障碍物时发生的反射、折射和散射现象,导致信号强度衰减和传播延迟。
阴影:由于建筑物、山脉等障碍物的遮挡,无线信号在传播过程中会遇到阴影区域,导致信号强度进一步衰减。
无线通信距离计算公式的考虑因素:在计算无线通信距离时,需要考虑多径效应和阴影的影响,以确保通信的可靠性和稳定性。
传输速率与误码率
传输速率:指单位时间内传输的数据量,是衡量无线通信系统性能的重要指标之一。
添加标题
误码率:指在传输过程中,发生误码的概率。误码率越低,传输质量越高。
添加标题
关系:传输速率与误码率之间存在一定的关系。在无线通信中,随着传输速率的提高,误码率可能会增加,因此需要采取相应的措施来降低误码率,以保证传输质量。
影响因素:无线信号在传播过程中会受到多种因素的影响,如大气折射、散射、吸收等。
模型类型:常见的对流层传播模型包括对流层电波传播损耗模型、对流层折射率模型等。
无线传输距离和发射功率以及频率的关系
无线传输距离和发射功率以及频率的关系功率灵敏度(dBm dBmV dBuV)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/RdBmV=10log(R/0.001)+dBm,R为负载阻抗dBuV=60+dBmV应用举例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dBd是距离,单位是Kmf是工作频率,单位是MHz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:1. 由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBmLos = 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1.2G新频率和老频率对照表,发射功率和天线的传输距离这个要看一些具体参数才可以计算,特别是要用什么传播模型,在城市内900M系统要用Okumura-Hata模式,1800M系统要用COST 231-Hata模式。
无线传输距离计算公式
⽆线传输距离计算公式转⾃⼀篇⽂档⽆线传输距离计算Pr(dBm) = Pt(dBm) - 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FL(dB)=20 lg R (km) +20 lg f (GHz) + 92.44R是两点之间的距离f是频率=2.4⾃由空间通信距离⽅程⾃由空间通信距离⽅程设发射功率为PT,发射天线增益为GT,⼯作频率为f . 接收功率为PR,接收天线增益为GR,收、发天线间距离为R,那么电波在⽆环境⼲扰时,传播途中的电波损耗 L0 有以下表达式:L0 (dB) = 10 Lg( PT / PR ) = 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)[举例] 设:PT = 10 W = 40dBmw ;GR = GT = 7 (dBi) ; f = 1910MHz问:R = 500 m 时, PR = ?解答: (1) L0 (dB) 的计算 L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB)= 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB))(2) PR 的计算PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0.807 ) = 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 (mμW ) # 顺便指出,1.9GHz电波在穿透⼀层砖墙时,⼤约损失 (10~15) dB⽆线传输距离估算传输距离估算⽆线⽹络系统的传输距离或覆盖范围受多种因素的影响,除了信号源的发射功率、天线的增益、接 收设备的灵敏度、频率、⾃由空间衰减、噪声⼲扰外,还有现场环境的影响,例如建筑物、树⽊和墙壁的遮挡,⼈体、⽓候等对电磁波的衰减,纯粹⾃由空间的传输环境在实际应⽤中是不存在的。
uhf发射距离换算
uhf发射距离换算1.引言1.1 概述概述在无线通信领域,UHF发射距离是一个重要的参数,它决定了通信设备的覆盖范围和传输效果。
UHF(Ultra High Frequency,超高频)是指频率范围在300MHz至3GHz之间的无线电频段。
UHF的使用广泛,包括电视广播、无线电通信、遥控器和射频识别等领域。
随着技术的发展,人们对于UHF发射距离的准确计算和换算变得越来越重要。
因为UHF信号在传输过程中会受到许多因素的影响,包括地形、障碍物、天气条件等。
因此,对于UHF发射距离的研究和计算,对于无线通信系统的设计和优化具有重要意义。
本文将介绍UHF发射距离的定义以及常用的计算方法,并讨论其在通信系统中的重要性。
首先,我们将简要介绍UHF发射距离的定义,以便读者对此有一个清晰的认识。
然后,我们将详细介绍UHF发射距离的计算方法,包括基于传输损耗和信噪比的模型。
通过了解这些计算方法,读者可以更好地理解UHF发射距离的测量和评估方式。
总之,本文旨在提供关于UHF发射距离的概述和计算方法,以帮助读者更好地理解和应用UHF通信技术。
通过对UHF发射距离的深入研究,我们可以进一步优化通信系统的设计和性能,提高通信质量和可靠性。
同时,未来的研究可以基于本文的成果,对UHF发射距离进行更加深入和广泛的探索。
1.2文章结构文章结构指的是整篇文章的布局和组织方式,它起到指导读者阅读和理解文章内容的作用。
本文将围绕UHF发射距离的定义和计算方法展开,通过引言、正文和结论三个部分来进行论述。
具体的文章结构如下:2.正文2.1 UHF发射距离的定义在这一部分,我们将详细介绍UHF发射距离的概念和定义。
我们将解释UHF是什么,为什么要测量UHF的发射距离,以及UHF发射距离的重要性和应用领域。
通过清晰地阐述UHF发射距离的定义,读者可以更好地理解后续关于计算方法的讨论。
2.2 UHF发射距离的计算方法在这一部分,我们将深入介绍UHF发射距离的计算方法。
ccir雨衰计算方法
ccir雨衰计算方法CCIR雨衰计算方法是一种用于估计无线电信号在雨天天气中受到的衰减影响的方法。
该方法是由国际无线电咨询委员会(CCIR)提出的,被广泛应用于电信领域。
本文将介绍CCIR雨衰计算方法的原理和应用。
我们来了解一下雨衰现象对无线电信号传输的影响。
在雨天天气中,雨滴会对无线电波进行散射和吸收,从而导致信号衰减。
这种衰减效应在高频段尤为明显,特别是在毫米波段。
因此,了解和估计雨衰对无线电信号传输的影响非常重要。
CCIR雨衰计算方法是基于实测数据和统计模型的,其核心思想是根据降雨强度和频率来计算信号的衰减值。
具体而言,该方法使用了一个称为“雨衰因子”的参数来描述信号受到的衰减程度。
雨衰因子取决于频率、极化方向和雨滴的大小等因素。
根据CCIR雨衰计算方法,可以通过以下步骤来估计信号的衰减值:1. 首先,需要获取降雨率的数据。
降雨率是指单位时间内单位面积的降雨量,通常以毫米/小时为单位。
可以通过气象观测站、雷达图像或其他气象数据来源获取降雨率的值。
2. 根据所处地区和频率范围,选择相应的雨衰因子。
CCIR提供了一张表格,其中列出了不同频率范围和降雨强度下的雨衰因子。
根据降雨率的值和频率的范围,可以在表格中找到对应的雨衰因子。
3. 使用雨衰因子计算信号的衰减值。
根据所选的雨衰因子和信号传输的距离,可以使用下面的公式计算信号的衰减值:雨衰(dB) = 雨衰因子(dB/km) × 传输距离(km)其中,传输距离是指无线电信号在大气中传播的距离,通常以千米为单位。
通过以上步骤,就可以利用CCIR雨衰计算方法估计无线电信号在雨天天气中的衰减程度。
这对于无线电通信系统的设计和规划非常重要,可以帮助确定合适的传输距离和功率等参数,以提供可靠的通信服务。
需要注意的是,CCIR雨衰计算方法是一种估算方法,其结果可能存在一定的误差。
在实际应用中,可以结合实测数据和其他衰减模型进行综合分析,以提高计算结果的准确性。
发射功率传输距离计算公式
发射功率传输距离计算公式在通信领域中,发射功率和传输距离是两个重要的参数。
发射功率是指无线电发射设备向空间发送的电磁波的功率大小,而传输距离则是指无线电波在空间中传播的距离。
发射功率和传输距离之间存在着一定的关系,可以通过一定的计算公式来进行计算。
本文将介绍发射功率传输距离计算公式的推导和应用。
首先,我们来看一下发射功率和传输距离的定义。
发射功率通常用单位为瓦特(W)来表示,它是指无线电发射设备向空间发送的电磁波的功率大小。
传输距离则是指无线电波在空间中传播的距离,通常用单位为米(m)来表示。
在实际的通信系统中,发射功率和传输距离是两个重要的参数,它们之间的关系可以通过一定的计算公式来描述。
根据电磁波传播的基本原理,发射功率和传输距离之间的关系可以通过以下的计算公式来描述:\[P_t = \frac{P_r \cdot G_t \cdot G_r \cdot \lambda^2}{(4\pi)^2 \cdot d^2 \cdot L}\] 其中,\(P_t\)表示接收功率,\(P_r\)表示发射功率,\(G_t\)表示发射天线增益,\(G_r\)表示接收天线增益,\(\lambda\)表示波长,\(d\)表示传输距离,\(L\)表示系统损耗。
在这个公式中,发射功率和传输距离之间的关系是通过接收功率来进行描述的。
接收功率是指接收天线接收到的电磁波的功率大小,它与发射功率、发射天线增益、接收天线增益、波长、传输距离以及系统损耗等因素都有关系。
通过这个公式,我们可以看到发射功率和传输距离之间的关系是通过接收功率来进行描述的,而接收功率又受到发射功率、发射天线增益、接收天线增益、波长、传输距离以及系统损耗等因素的影响。
在实际的通信系统中,我们通常会根据具体的通信需求和系统参数来确定发射功率和传输距离之间的关系。
例如,如果我们需要在一个较远的距离进行通信,那么我们可能需要增加发射功率或者增加发射天线增益和接收天线增益来提高接收功率,从而实现较远距离的通信。
自由空间传播公式
自由空间传播公式
自由空间传播公式是描述无线电波在自由空间中传播损耗的一种模型。
在自由空间中,无线电波的传播损耗主要取决于频率和距离。
自由空间传播公式为:
P(d) = P(d0) (d/d0)^(2)
其中,P(d)表示距离发射器d处的接收功率,P(d0)表示距离发射器d0处的接收功率(通常d0=1米),d表示距离,n表示自由空间传播损耗因子(通常n=2)。
这个公式表明,随着距离的增加,接收功率会按照距离的平方规律递减。
也就是说,距离每增加一倍,接收功率会减小到原来的四分之一。
需要注意的是,自由空间传播公式是在理想情况下得出的结论,实际的无线电波传播还会受到多种因素的影响,如大气、噪声、建筑物等。
在实际应用中,还需要考虑到这些因素对无线电波传播的影响。
卫星通信基本原理
卫星通信基本原理卫星通信是指利用地球卫星,通过卫星间或卫星与地面站之间的无线电通信实现信息传输的技术。
其基本原理如下:一、地球卫星的选择:地球卫星通信系统通常采用地球同步轨道卫星(GEO)和低地球轨道卫星(LEO)两种。
GEO卫星位于地球静止轨道上,其高度约为36,000千米。
GEO卫星通信系统的优点是覆盖范围广,一颗卫星可以覆盖大片地区,适合广播和电视传输等需求,但延迟较大,约为0.25秒,且成本高。
LEO卫星位于地球低轨道上,其高度一般在500到1500千米之间。
LEO卫星通信系统的优点是传输延迟低,约为2毫秒,适合实时通信和移动通信等需求,但由于覆盖范围较小,需要多颗卫星组网覆盖全球,成本较高。
二、信号传输过程:1.地面站发射信号:地面站通过天线将要发送的信号转化为电磁波,然后发送至卫星。
2.卫星接收信号:卫星接收到地面站发来的电磁波信号。
3.卫星发射信号:卫星将接收到的信号经过处理后,通过天线将信号转发至目标地面站或其他卫星。
4.地面站接收信号:目标地面站或其他卫星接收到卫星发来的信号,并进行处理或传递给目标终端设备。
三、频率分配与多址技术:卫星通信中,频率分配是非常重要的。
由于无线电频谱是有限的资源,需要合理分配给不同的系统和服务。
国际电联(ITU)负责协调全球卫星通信的频率分配,确保各个卫星系统之间不会发生频谱干扰。
卫星通信中还应用了多址技术,即多用户共享同一频段的方法。
在卫星通信中,常用的多址技术包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。
FDMA将频段划分成若干子频段,每个用户占用一个子频段;TDMA将时间划分成若干时隙,每个用户在不同时隙传输;CDMA则通过编码的方式,在同一频段和时间上实现多用户传输。
四、信号传输距离计算:在卫星通信中,信号传输的距离通过计算地面站与卫星以及卫星间的距离来实现。
根据电磁波在真空中传播的速度约为3×10^8米/秒,可以使用时延公式:距离(米)=速度(米/秒)×时延(秒)来计算。
地球通视距离计算公式
地球通视距离计算公式无线电通信视距传播距离计算公式为:视距传播距离=4.12?(V发射天线高度+√接收天线高度)。
例如发射天线高度96米,接收天线高度10米,那么无线电视距传播距离为:4.12?(9.798+3.162)=54.13公里。
能够影响可见视线之障碍,同样可以影响无线电波的可视传输通道。
但我们也必须考虑电波传播的菲涅耳效应。
如果山脊或建筑等类似坚硬物体距离信号通道太近,就会损坏无线电波电信号或降低其强度。
即使障碍物没有遮掩住直接、可见的视线,损坏无线电波电信号或降低其强度这种情况也会发生。
无线电波波束的菲涅耳区是一个直接环绕在可见视线通路周围的椭球区域。
其厚度会因信号通路长度和信号频率的不同而有变化。
当坚硬物体突入菲涅耳区内的信号通道时,锐边衍射就会使部分信号偏转,致使其到达接收天线的时间略微晚于直接信号。
由于这些偏转的信号与直接信号有相位差,所以它们会降低其功率或者将其完全抵消。
如果树木或其他“软”物体突入菲涅耳区,它们就会削弱通过的信号(降低其强度)。
简而言之,尽管事实上你能够看到一个位置,但这并不意味着你就能够建立到该位置的优质无线微波电链路。
在传播途径中遇到大障碍物时,电波会绕过障碍物向前传播,这种现象叫做电波的绕射。
超短波、微波的频率较高,波长短,绕射能力弱,在高大建筑物后面信号强度小,形成所谓的“阴影区”。
信号质量受到影响的程度,不仅和建筑物的高度有关,和接收天线与建筑物之间的距离有关,还和频率有关。
例如有一个建筑物,其高度为10米,在建筑物后面距离200米处,接收的信号质量几乎不受影响,但在100米处,接收信号场强比无建筑物时明显减弱。
注意,诚如上面所说过的那样,减弱程度还与信号频率有关,对于216~223兆赫的射频信号,接收信号场强比无建筑物时低16dB,对于670兆赫的射频信号,接收信号场强比无建筑物时低20dB.如果建筑物高度增加到50米时,则在距建筑物1000米以内,接收信号的场强都将受到影响而减弱。
RSSI与QI、接收距离d之间的关系
RSSI与LQI、接收距离d之间的关系在小组里看到有人提及这个问题,我总结了一下写在这里,希望对你有用!1、RSSI与接收距离的关系如下:n: signal propagation constant, also named propagation exponent.d: distance from sender.A: received signal strength at a distance of one meter.2、测距离与已知RSSI、A、n之间的关系如下:d=10^((ABS(RSSI)-A)/(10*n))3、RSSI与LQI之间的转换关系如下:RSSI = -(81-(LQI*91)/255)通过实验,A值的最佳范围为45—49,n值最佳范围为3.25—4.5,N 在15---25。
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////[求助]关于RSSI的问题我使用的是cc2430,请问如何获得RSSI,听说有个函数可以获得,但是一直没有找到,还有就是想利用RSSI来确定距离,请问RSSI和距离的定量公式是如何的呢?用aplGetRxRSSI()函数,公式不少论文里有,不同环境损耗不同Loss=32.44+1Onlgd+1Onlgf--------------(1)d为接收端与发射端的距离(km);f为无线电传播的频率(MHz);n为路径衰减因子,一般取2~5。
PL(d)=PL。
+lOnlg(d/d0)+ Xs------------(2)(这是室内损耗的)式中:PL(d)为经过距离d后的路径损耗(dBm);d0为参考距离,通常取值1m;Xs是平均值为0的高斯分布随机变数,其标准差一般为4~1O。
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。
无线电实验报告
实验名称:无线电通信实验实验日期:2021年10月25日实验地点:实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 了解无线电通信的基本原理和设备。
2. 掌握无线电通信的调制和解调方法。
3. 学习无线电通信信号的传输与接收。
4. 分析无线电通信实验中的常见问题及解决方法。
二、实验原理无线电通信是一种利用无线电波进行信息传递的技术。
本实验主要涉及以下原理:1. 调制:将信息信号加载到高频载波上,以便于信号的传输。
2. 解调:从调制后的信号中恢复出原始信息信号。
3. 传输:利用无线电波将调制后的信号传递到接收端。
4. 接收:接收端通过天线接收无线电波,并将信号解调为原始信息。
三、实验设备1. 无线电发射机2. 无线电接收机3. 天线4. 调制器5. 解调器6. 信号发生器7. 示波器8. 测量仪器四、实验步骤1. 连接实验设备,确保各部分正常工作。
2. 设置信号发生器,产生一定频率和幅度的信号。
3. 将信号发生器输出的信号输入到调制器,进行调制。
4. 将调制后的信号输入到无线电发射机,通过天线发射出去。
5. 在接收端,通过天线接收无线电波,并将信号输入到无线电接收机。
6. 将接收机输出的信号输入到解调器,进行解调。
7. 观察示波器上的波形,分析信号传输过程中的调制、解调、传输等环节。
8. 测量信号的传输距离、接收灵敏度等参数。
9. 记录实验数据,分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 信号传输距离:在实验中,无线电波成功传输了1000米距离,说明实验设备的性能良好。
2. 接收灵敏度:接收机在接收距离1000米处,信号强度达到-70dBm,满足实验要求。
3. 调制与解调效果:调制后的信号在解调过程中,原始信息信号得以恢复,说明调制与解调效果良好。
4. 信号质量:实验过程中,信号在传输过程中未出现明显的衰减和失真,信号质量较好。
六、实验结论通过本次无线电通信实验,我们了解了无线电通信的基本原理和设备,掌握了无线电通信的调制、解调、传输与接收方法。
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无线电传输距离计算
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1、概述
略。
2、任务来源
略。
3、设计方案
3.1影响数传电台传输距离因素
影响通信距离的主要因素有模块的功率、模块的灵敏度、模块的选择性、天线的高度、天线的类型、馈线的长度及线径、所在地区无线电干扰的频谱分布、高大建筑或金属物体与天线的相对位置、地形地貌等环境因素。
3.1.1环境对距离的影响
通常把传播环境按地形和地物加以分类。
按地形分类可分为“准平滑地形”(地形起伏量不超过20米,变化缓慢、无突出阻挡物)和“不
规则地形”(丘陵,独立山岳、倾斜地形)。
因这次应用环境为“准平滑
地形”,遮挡较少,地形对传输距离的影响可忽略不计。
3.1.2天线的类型对距离的影响
天线的增益对通信距离有很大的影响。
一般来说天线的增益越大通信距离越远。
下面列出了几种常用的天线的增益及适用范围。
a) 吸盘天线:价格适中、安装方便、增益适中,适合于安装在移动
车辆上,或吸附在金属物体上。
一般增益在2.6dB左右。
b)中增益全向天线:增益为6.5dB,安装需有固定支架,适合远距离
多点传输。
c) 高增益全向天线:增益为8.5dB,安装需有固定支架,适合远距
离多点传输。
d) 定向天线:增益很高,为12dB,安装需有固定支架,适合远距离
固定方向传输。
这次地面站选用的通讯天线为中增益全向天线;移动站选用的全向天线为吸盘天线。
3.1.3发射功率和天线高度对距离的影响
天线的高度对通信距离也有很大的影响。
一般来说天线的高度越高通信距离越远。
将天线高度提高5米,比将功率提高1倍对增大距离的影响还大。
3.1.4馈线对距离的影响
馈线是连接模块与天线的重要设备。
不同粗细、不同质量的馈线对通信距离会产生很大的影响。
例如:50―3(阻抗50Ω,截面3)的馈线损耗为0.2dB/m、50―7(阻抗50Ω,截面7)的馈线损耗为0.1dB/m、50―9(阻抗50Ω,截面9)的馈线损耗为0.07dB/m。
若使用50―7的馈线长度为30M,总的损耗将达到3dB若模块的功率为5W则通过馈线后到达天线的功率只有2.5W。
同样,接收时信号电平也将有一半的损耗。
因此应尽量使用芯径粗的馈线,并尽量使馈线长度短。
这次地面站选用的通讯馈线选用50―7的馈线损耗为0.1dB/m的馈线;车载通讯馈线选用50―3的馈线。
3.1.5载波频率对距离的影响
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。
Lo(db)=32.44+201gd(Km)+201gf(MHz) (1)
式中Lo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,空间传输损耗将分别增加6dB。
这个公式也可以理解为损耗每增加6dB,传输的距离将缩小1倍,所以在满足数据传输要求的时,尽量选择载波频率低电台。
另外根据根据波的衍射原理,就是说障碍物小于波长时,电磁波容易通过,频率高得电磁波方向性好,波长小,不容易通过障碍,传播距离小。
一般定向传播用。
低频的电磁波波长大,容易通过山,建筑物等所以传播距离远。
3.1.6综合分析
在固定的频率条件下,影响通信距离的因素有:发射功率、接收灵敏度、传播损耗、天线增益等。
对于系统设计者,周围环境对电波的吸收,多径干扰,传播损耗等是无法改变,但是可以优化发射功率、接收灵敏度和天线等。
3.6.1增加电台发射功率
增加发射功率会导致如下问题:
●增加功耗;
●增加系统复杂性和成本;
●可能导致发射器饱和失真,产生谐波,降低信噪比。
因此有时提高发射功率并不能提升距离,反倒出现距离变近,性能变差的现象。
3.6.2增加电台接收灵敏度
增加接收灵敏度也会造成系统复杂性和成本上升,短时间内也不能实现,不过可以优化系统在传输路径插入损耗是一个不错的办法。
3.6.2优化天线
若不改变系统本身来改善天线增益和改善天线的高度,可以明显的增加传输距离。
3.1.5地面传输距离的计算
在理想情况下其传输极限距离可以用下面的公式表示:
d=3.57×(√ht+√hr) (Km) (2)
式中:d代表距离,hr\ht分别代表收发信天线高度,用米(m)做单位表示。
在实际中,超过极限距离的地方也能收到较强信号,这种现象称为超视距传播。
生这种现象的原因是大气折射造成的,统称超视距的传播距离可以用下面的公式表示:
D=4.12×(√ht+√hr) (Km)…… (3 )
假设主控站天线高度为4m,副控站通讯通讯天线高度为10m,移动平台通讯天线的高度为2m则主控地面站与副控地面站之间的传输距离d1,副控地面站与移动平台之间的传输距离d2,主控地面站与移动平台
之间的传输距离d3则:
主控地面站与副控地面站理传输距离理论值:18.42Km≤d1≤
21.25Km
副控地面站与移动平台的传输距离理论值为:16.32Km≤d2≤
18.84Km
主控地面站与移动平台的传输距离理论值为:12.18Km≤d3≤
14.06Km
3.2 电台灵敏度要求
3.2.1空间传输损耗的计算
假设传输的距离为20Km,传输的载波频率为230MHz,则空间损耗为:Lo(db)=32.44+26.02+47.23≈105.69dBm
Lo(db)=32.44+26.02+50.88≈109.34dBm
距离为2Km时,空间损耗为:
Lo(db)=32.44+6.02+47.23≈85.69dBm
3.2.2接收端场强强度计算
接收端场强的工程计算公式为:
Pr=Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo (4)
Pr:正常的接收电平dBm;
Pt:电台的发射功率dBm;
Gt、Gr:收发天线的增益dB;
Lt、Lr:收发通讯馈线的衰减dB;
Lo:空间传输损耗。
根据上述可知地面站电台发射的功率(Pt)至少为10W(40dBm),移
动测试平台的发射功率(Pt)为1W(30dBm);
Lt、Lr取值为地面站的通讯馈线衰减约为5dB(含插损3dB和线损),移动测试平台的衰竭为4dB(含插损3dB和线损);
Gt、Gr取值分别为6.5dB和2.4dB;
主对副地面站的发射时副地面站场强为Pr1:
Pr1= Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo=40+6.5+6.5-5-5-105.69=-62.69dBm
移动测试平台发射时副地面站的场强为Pr2
Pr2= Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo=30+6.5+2.4-5-4-85.69=-55.79dBm
一般情况下在实际的地面工程应用中要留出40dB的空间损耗余量。
因此实际应用时Pr1和Pr2分别为-102.69dBm和-65.79dBm
由此计算得出电台的接收灵敏度要≥-103dBm
3.3、地面站设计方案
3.3.2地面站主要部件性能指标
3.4移动测试平台
3.4.1移动测试平台原理框图
3.4.2显控终端主要技术指标。