无线传输距离和发射功率以及频率的关系
自由空间损耗.docx
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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=20Lg(4 ∏∕c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4∏∕3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4∏/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32.45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km,f 单位为MHZLos是传播损耗,单位为dB,一般车内损耗为8-10dB,馈线损耗8dBd是距离,单位是Kmf是工作频率,单位是MHZ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。
(完整word版)通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关
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无线通信距离的计算功率灵敏度(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=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km) x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32.45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km,f 单位为MHz Los 是传播损耗,单位为dB,一般车内损耗为8-10dB,馈线损耗8dBd是距离,单位是Kmf是工作频率,单位是MHz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。
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。
无线通信信号传输距离计算表
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公式一(正算自由空间通信损耗):Los=32.45+20*LgF+20lgD,其中,通信损耗Los单位为dB,工作频率F单位为MHz,通信距离D单位为K
公式二(反算自由空间通信距离):D=10^(Los/20-1.6225-LgF),其中,通信损耗Los单位为dB,工作频率F单位为MHz,通信距离D单位为
大气、阻挡物、多径等造成的损耗,将上述损耗参考值计入公式中,即可计算出实际近似通信距离。
为dB,工作频率F单位为MHz,通信距离D单位为Km
位为dB,工作频率F单位为MHz,通信距离D单位为Km
T(TransmitPower)单位为dB,接收灵敏度R(ReceiverSensitivity)单位为dB
公式三(收发通信损耗):Los=ABS(T)+ABS(R),其中,通信损耗Los单位为dB,发射功率T(TransmitPower)单位为dB,接收灵敏度R(
公式四(实际通信损耗):Los=ABS(T)+ABS(R)-ABS(C),其中,通信损耗Los单位为dB,发射功率T(TransmitPower)单位为dB,接收灵 发射器发射功率 (dBm) 10 10 10 10 接收器接收灵敏度 (dBm) -105 -105 -105 -105 收发通信损耗 (dBm) 115 115 115 115 环境通信损耗 (dBm) 25 25 25 25 实际通信损耗 (dBm) 90 90 90 90
发射功率T(TransmitPower)单位为dB耗C单位为dB 收发工作频率 (MHz) 433.92 433.92 433.92 433.92 理论通信距离 (Km) 30.909 30.909 30.909 30.909 理论通信距离 (m) 30909.383 30909.383 30909.383 30909.383 实际通信距离 (Km) 1.738 1.738 1.738 1.738 实际通信距离 (m) 1738.162 1738.162 1738.162 1738.162
无线电波在自由空间传播时的距离计算方法
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无线电波在自由空间传播时的距离计算方法无线电波在自由空间传播时的距离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。
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+20lgD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。
无线通信距离计算
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无线传输距离计算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。
由于无线网络系统是一个实际应用的工程,必须在实施前进行设计和预算,必须事前对无线网络系统的传输距离或覆盖范围进行估算,进而对系统部署规模有一个估计,下面的表格就是对一个“基站”的覆盖能力进行估算的方法。
自由空间损耗
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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/+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)=+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 = + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)Los=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=+20Lgf+20Lgd, d 单位为km,f 单位为MHzLos 是传播损耗,单位为dB,一般车内损耗为8-10dB,馈线损耗8dBd是距离,单位是Kmf是工作频率,单位是MHz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。
下面举例说明一个工作频率为,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。
电视转播发射机的发射功率与距离关系分析
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电视转播发射机的发射功率与距离关系分析随着电视技术的不断发展,人们对于电视节目的需求也变得越来越高。
电视转播发射机作为电视节目传输的重要设备,其发射功率与距离之间的关系对于保证电视信号的稳定传输至关重要。
因此,本文将对电视转播发射机的发射功率与距离关系展开分析。
发射功率是指电视转播发射机在特定频段上向电视信号传输的功率。
在电视转播中,发射功率的大小直接影响着电视信号的传输范围以及传输质量。
一般来说,发射功率越大,信号传输距离越远,但也会导致信号干扰的概率增加。
因此,选择合适的发射功率至关重要。
同时,发射功率与距离之间的关系还受到其他因素的影响,包括地形、障碍物、天线高度等。
地形和障碍物会造成信号的反射、折射以及衰减,从而影响信号传输的强度和质量。
天线高度的高低会影响信号的传输范围,通常来说,天线高度越高,信号传输范围越广。
因此,在分析发射功率与距离关系时,需要综合考虑这些因素。
在电视转播中,根据电视转播发射机的发射频段和要覆盖的地理区域,需要根据设备规格和技术要求来确定合适的发射功率。
发射功率的选择需要综合考虑以下几个因素:首先是要覆盖的区域大小。
如果要覆盖的区域较大,发射功率需要设置得较高才能保证信号的传输质量。
而覆盖的区域越小,则可以适当降低发射功率。
其次是地形和障碍物影响。
如果覆盖区域存在复杂的地形和大量的障碍物,信号传输的衰减会比较大,此时需要增加发射功率以弥补这些衰减。
如果覆盖区域相对平坦,障碍物较少,发射功率可以适当降低。
第三是天线高度。
天线高度的改变对发射功率要求有一定影响。
比如,如果天线高度较低,为了保证信号的传输距离,发射功率需要相应增加。
而天线高度较高时,因为信号传输距离相对增加,发射功率可以适当降低。
最后,还需要结合设备规格和技术要求来确定合适的发射功率。
不同型号的电视转播发射机在性能和效率方面可能存在差异,因此需要根据实际情况选择相应的发射功率。
同时,还需要考虑技术标准和规范对于发射功率的要求,以确保电视信号的传输质量达到相关标准。
无线传输距离和发射功率以及频率的关系
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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。
无线传输距离和发射功率以及频率的关系
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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433.92MHz,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 = 115dB(10dBm-Los=-105dBm =>Los=115dB)2.由Los、f计算得出d =30公里(Solve[ 115==32.44+20Log10[x]+20Log10[433.92],x]{{x30.945}})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。
无线通信距离计算
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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: 接收端接头与电缆损耗Ct: 发送端接头与电缆损耗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就是两点之间的距离f就是频率=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、、807 ) = 1 ( μW ) / 6 PR = PT / ( 10 7、807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7、807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0412 = 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、树木与墙壁的遮挡,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就是不存在的。
发射功率传输距离计算公式
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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。
无线发射功率和通信距离之间的关系
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无线发射功率和通信距离之间的关系目前有多种无线网络标准,分别用在不同的场合。
比如无线局域网络、蓝牙、ZigBee、Z-Wave等,这些基本使用2.4G这个ISM频段(工业、科学和医用)。
还有在我国用于居民水表无线抄表的通信装置,以及大多数小型的无线数据传输通信终端,大多使用433M频率。
国家规定这些免费使用频率的无线装置其发射功率分别作了限制规定。
因此这些无线网络的典型传输距离基本在几十米以内,在室外开阔环境也只能到300米左右在接收灵敏度一定的情况下,采用无线发射功率P和接收半径R之间关系是P=R2~R5,也就是P可能会远远大于R2。
因此,即使在发射功率不受限制的情况下,要延长点对点之间的无线通信距离,将需要成指数地加大发射功率。
显然,这一定会在许多不能增大功率的场合下受到限制。
那么如何比较好地解决延长通信距离的问题呢?一个办法就是采取中继跳转的方式,来实现加倍延长通信距离。
也就是以增加中继装置的代价,无需将发射功率提高4倍以上,就可以实现加倍延长两点之间的通信距离。
甚至可用采用中继多跳,来实现更长距离的通信。
在通信装置的供电受到限制的情况下,如果中继装置的成本比较低廉,而且允许有一定的通信中继时延,这种办法不失为比较好的解决办法。
这种解决办法不仅突破供电的限制而且实现长距离通信,而且由于从两端的终端到每一个中继装置,其发射功率的总和会远远小于不用中继的方式,其发射的电磁波对周围环境的影响可以减少许多倍。
无线传感网络是当前国内外比较尖端和热门的研究课题。
它可以用在军事和其它多方面,在各种条件恶劣又复杂的区域里实现无人干涉的自动监测。
无线传感网络中的每个节点一般不会考虑有市电供给,因此首先就要解决省电的问题。
由于无线传感网络一般需要分布在一个特定的区域里,节点散布的状态必然要求采用中继多跳的办法,来实现在综合节能的限制条件下保证其网络的连通性。
我们在工业和民用远程抄表领域,通信的基本状况是间断的小数据量的传输,多数场合对时延没有很高的要求,因此较低的传输速率即可满足要求。
无线通信距离计算
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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V out是以mV为单位的电压值dBuV=20log(V out /1uV),其中V out是以uV为单位的电压值换算关系:Pout=Vout×V out/RdBmV=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。
无线通信距离计算
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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。
自由空间损耗
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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=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32.45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km,f 单位为MHz..Los 是传播损耗,单位为dB,一般车损耗为8-10dB,馈线损耗8dBd是距离,单位是Kmf是工作频率,单位是MHz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。
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。
无线通信距离计算(优选.)
![无线通信距离计算(优选.)](https://img.taocdn.com/s3/m/f08d363758fafab069dc02e9.png)
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。
无线模块技术指标
![无线模块技术指标](https://img.taocdn.com/s3/m/47839681dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b171b040.png)
无线模块技术指标
无线模块技术指标主要包括以下几个方面:
1. 传输距离
传输距离指的是无线模块能够传输的最远距离,一般来说,传输距离越远,无线模块的使用范围就越广。
但是,传输距离也受到很多因素的影响,如障碍物的存在、信号衰减等,因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
2. 频率范围
频率范围指无线模块可以使用的频率范围,不同的无线模块有着不同的频率范围,需要根据具体应用场景选择合适的无线模块。
一般来说,频率范围越广,无线模块的适用性就越广泛。
3. 带宽
带宽指无线模块可以传输的最大数据量,一般以Mbps为单位。
带宽越大,无线模块传输数据的速率就越快,可以提高数据传输的效率。
4. 发射功率
发射功率指无线模块发射信号的功率大小,一般以dBm为单位。
发射功率越大,无线模块的传输距离就会更远,但是也会消耗更多的电量,因此在选择无线模块时需要根据具体情况进行综合考虑。
5. 灵敏度
灵敏度指无线模块接收信号的能力,一般以dBm为单位。
灵敏度越高,无线模块可以接收的信号强度越弱,可以提高无线模块在弱信号环境下的表现。
6. 支持的协议
无线模块支持的协议也是选择无线模块时需要考虑的因素之一。
不同的应用场景需要使用不同的协议,因此需要选择支持所需协议的无线模块。
7. 接口类型
无线模块一般有串口和SPI两种接口类型,需要根据具体应用场景选择合适的接口类型。
总之,无线模块的技术指标包括传输距离、频率范围、带宽、发射功率、灵敏度、支持的协议和接口类型等多个方面,需要根据具体的应用场景进行选择。
自由空间损耗
![自由空间损耗](https://img.taocdn.com/s3/m/96f2bb9cf12d2af90242e69a.png)
无线传输距离与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就是以mW为单位的功率值dBmV=20log(Vout /1mV),其中Vout就是以mV为单位的电压值dBuV=20log(Vout /1uV),其中Vout就是以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,它就是理想传播条件。
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、接收灵敏度与工作频率有关。
[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与传播距离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=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32、45+20Lgf+20Lgd, d 单位为km,f 单位为MHzLos 就是传播损耗,单位为dB,一般车内损耗为8-10dB,馈线损耗8dBd就是距离,单位就是Kmf就是工作频率,单位就是MHz例:如果某路径的传播损耗就是50dB,发射机的功率就是10dB,那末接收机的接收信号电平就是-40dB。
自由空间传播时的无线通信距离
![自由空间传播时的无线通信距离](https://img.taocdn.com/s3/m/045db09bdaef5ef7ba0d3cb2.png)
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433.92MHz,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-105dBm
Los = 115dB
2. 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。
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无线传输距离和发射功率以及频率的关系
Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
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/R
dBmV=10log(R/+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)=+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 = + 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,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 = 115dB(10dBm-Los=-105dBm =>Los=115dB)
2. 由Los、f
计算得出d =30公里
(Solve[ 115==+20Log10[x]+20Log10[],x]
{{x}})
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 =公里
(Solve[90==+20Log10[x]+20Log10[],x]
{{x}})
结论: 无线传输损耗每增加6dB, 传送距离减小一倍
无线传输距离测算
很多时候,需要预估自己的无线究竟能传输多远距离,来粗略评估产品是否能够达到实用的水平。
下面大致给出无线在自由空间传播距离的计算公式。
自由空间指天线周围附近为无限大真空环境,是理想的环境。
无线电波在传播中,能量不会被其他物体吸收、反射、衍射。
自由空间中无线通信距离与发射功率,接收灵敏度,工作频率有关。
自由空间无线电波传播的损耗为:
Loss=+20lgd+20lgf
Loss—传播损耗,单位dB;d—距离,单位km;f—工作频率,单位MHz。
例如:工作频率在,发射功率为0dBm(1mw),接收灵敏度为-70dBm的蓝牙系统在自由空间的传播距离:
通过发射功率0dBm,接收灵敏度为-70dBm,得到loss为70dB,再由公式计算d=,在理想环境下传输距离是约,不过实际上由于大气和系统周围的物体对无线电波的吸收,反射,衍射以及干扰等造成一些损耗,从而实际距离会低于这个值。
如果环境造成的损耗为10dB的话,那么距离只有10m。
因此做蓝牙系统,如果仅仅达到标准的话,是很难达到10m的。
如何来增加无线通信距离呢?
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。
一般设计者在增加传输距离的时候,往往会首先想到增加发射功率和接收灵敏度,但是增加发射功率会导致如下问题:
1.增加功耗;
2.增加系统复杂性和成本;
3.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;增加接受灵敏度也会造成系统复杂性和成本上升,不过在优化系统在RFreceiver路径上的插入损耗和match来提升接收灵敏度也是一个不错的办法。
不过在不改变系统本身来改善天线也是一个很好的方法,可以选用高增益的天线,可以明显的增加传输距离。