无线传输距离计算

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自由空间损耗

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。

(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

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。

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。

无线通信信号传输距离计算表

通信距离与发射功率、接收灵敏度、工作频率有关。无线通信还受各种外界因素影响，如大气、阻挡物、多径等造成的损耗，将上述损耗
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

无线传输距离计算

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)=20lg R(km)+20lg 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)=10Lg（PT/PR）=32.45+20Lg f(MHz)+20Lg R(km)-GT(dB)-GR(dB)[举例]设：PT=10W=40dBmw；GR=GT=7(dBi)；f=1910MHz问：R=500m时，PR=？解答：(1)L0(dB)的计算L0(dB)=32.45+20Lg1910(MHz)+20Lg0.5(km)-GR(dB)-GT(dB)=32.45+ 65.62-6-7-7=78.07(dB))（2）PR的计算PR=PT/(107.807)=10(W)/(107.807)=1(μW)/(100.807)=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办法。

无线传输自由空间损耗

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。

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。

无线传输距离和发射功率以及频率的关系

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。

无线通信距离计算

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。

ZigBee传输距离计算

ZigBee传输距离900-MHz 和2.4-GHz 频段短距离无线设备的设计人员需要了解，公式中的参数对传输距离的影响以及这些参数如何影响传输距离，同时还要能将这些参数应用到公式中，用于统计计算出室内和户外环境下的路径损耗及传输距离。

随着家庭、建筑及工业自动化应用中无线技术的应用，短距离无线设备正倍受关注。

通常，这些应用使用专用频段或以标准协议为基础的频段，例如：900-MHz 和 2.4-GHz 的ISM(工业/科学/医学)频段ZigBee。

随着短距离无线设备应用的不断普及，对于终端设备设计人员来说，充分了解无线通信距离比以往变得更为重要。

这篇文章讨论了无线传播，并开发了一些模型，用来估算室内环境下短距离无线设备的路径损耗和距离。

这些模型让系统设计人员可以对无线通信系统的性能进行一个初步的估算。

在探讨距离估算公式之前，设计人员需要了解无线信道及传播环境。

无线通信信道为发送器和目标接收机之间的传输通道。

不同于固定的且可预知的有线信道，无线信道具有随机性和时变性，以及建模的困难性的特点。

因此，设计人员需要对这些随机信道进行统计建模。

无线电波传播模型的重点一般是在给定发送器距离的路径下预测出接收信号的平均强度，以及接近一个方位点上的信号强度的变化。

对任意发送器-接收机间的平均信号强度进行预测的传播模型为大型传播模型，其在估算发送器距离方面极为有用。

相反地，在一些波长内接收信号强度的传播模型为小型模型，或为衰减模型，其具有快速波动的特点。

这篇文章重点讨论大型传播模型，该模型可对无线传输的距离进行估算。

当发送器和接收机之间具有一条畅通无阻的可视路径时，自由空间传播模型可对接收信号的强度进行预测。

自由空间传播模型会做出这样的预测，接收信号强度“衰减”为发送器-接收机间隔距离的函数，强度衰减升至N 次幂——“幂律函数”。

接收机天线所接收到的自由空间功率与发射天线隔开一段距离，Friis 自由空间方程式把此段距离定义为：(1)在这个方程式中，PT为发送器功率;PR(d) 为接收功率，并为发射-接收间隔距离d 的一个函数;GT为发送器天线增益;GR为接收机天线增益;d 为发送器和接收机之间的间隔距离，单位为米;λ 为波长，单位为米。

传输损耗计算公式

传输损耗计算公式传输损耗是指信号在传输过程中由于各种原因导致信号强度减弱的现象。

在无线通信、有线通信以及光纤通信中都存在着传输损耗。

计算传输损耗的公式会因不同的传输媒介和信号类型而有所不同。

下面分别介绍无线通信、有线通信和光纤通信中常用的传输损耗计算公式。

1. 无线通信中的传输损耗计算公式在无线通信中，信号的传输损耗主要与传输距离和信号频率有关。

常用的传输损耗计算公式如下：传输损耗(dB) = 距离因子(dB/m) ×传输距离(m) + 频率因子(dB/Hz) ×信号频率(Hz) + 损耗常数(dB)其中，距离因子是指单位距离上的传输损耗，在不同的环境中具有不同的值；频率因子是指单位频率上的传输损耗；损耗常数是指信号在传输过程中固有的损耗。

2. 有线通信中的传输损耗计算公式在有线通信中，主要考虑的是电缆的传输损耗。

常用的传输损耗计算公式如下：传输损耗(dB) = 10 × log10(信号输入功率/信号输出功率)其中，信号输入功率是指信号传入电缆时的功率；信号输出功率是指信号从电缆中传出时的功率。

这个计算公式是以分贝为单位的，可以直观地表示信号的衰减程度。

3. 光纤通信中的传输损耗计算公式在光纤通信中，主要考虑的是光纤的传输损耗。

常用的传输损耗计算公式如下：传输损耗(dB/km) = 10 × log10(输入光功率/输出光功率) / 光纤长度(km)其中，输入光功率是指光信号输入光纤时的功率；输出光功率是指光信号从光纤中输出时的功率；光纤长度是指光纤的传输距离。

这个计算公式也是以分贝为单位的，表示光信号在光纤中传输过程中的衰减程度。

在实际应用中，可以根据具体的传输媒介和信号类型选择相应的传输损耗计算公式进行计算。

传输损耗的计算结果可以帮助我们评估信号传输的质量和选择合适的信号放大器或补偿措施。

传输距离估算

总增益和系统对称性系统总增益系统总增益＝发射功率＋发射天线增益＋接收天线增益－接收灵敏度＝15dBm －（－85dBm ）＝100dBm自由空间损耗为：L(dB) ＝100 ＋20Log 10 D(km)＝100 ＋20log 10 ( 0.1Km )＝100 ＋20 × (-1) ＝80dB比较系统总增益（100dBm）和自由空间损耗（80dBm）相差20dBm，这是因为在实际使用的环境中“完全”自由空间是不存在的。

因此，WiFi设备生产厂家往往是根据下列公式计算最大视距传输距离：最大路径损耗＝系统总增益＝40－30Log10D(m)由此得到：最大视距传输距离(m)＝10(系统总增益－40）/30例如：上述例子中，系统总增益为100dBm，则最大视距传输距离＝10(系统总增益－40）/30＝100m系统对称性下行：总增益＝AP 发射功率＋功率放大器增益＋发射天线增益＋接收天线增益－接收灵敏度＝15dBm ＋12dBm ＋15dBi －（-85dBm ）＝127dBm上行：总增益＝CPE 发射功率＋发射天线增益＋接收天线增益－接收灵敏度＝15dBm ＋15dBi －(-85dBm) ＝115dBm上下行相差12dBm ，严重不对称。

对于非对称无线网络系统，距离只能按照上行估算。

由于无线网络的双向通讯特性，无线信号上下行总增益必须对称，否则，系统总增益只能按照较小的估算。

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。

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。

自由空间损耗

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。

ZigBee传输距离计算

随着家庭、建筑及工业自动化应用中无线技术的应用，短距离无线设备正倍受关注。

通常，这些应用使用专用频段或以标准协议为基础的频段，例如：900-MHz 和 2.4-GHz 的ISM(工业/科学/医学)频段ZigBee。

随着短距离无线设备应用的不断普及，对于终端设备设计人员来说，充分了解无线通信距离比以往变得更为重要。

这篇文章讨论了无线传播，并开发了一些模型，用来估算室内环境下短距离无线设备的路径损耗和距离。

这些模型让系统设计人员可以对无线通信系统的性能进行一个初步的估算。

在探讨距离估算公式之前，设计人员需要了解无线信道及传播环境。

无线通信信道为发送器和目标接收机之间的传输通道。

不同于固定的且可预知的有线信道，无线信道具有随机性和时变性，以及建模的困难性的特点。

因此，设计人员需要对这些随机信道进行统计建模。

无线电波传播模型的重点一般是在给定发送器距离的路径下预测出接收信号的平均强度，以及接近一个方位点上的信号强度的变化。

对任意发送器-接收机间的平均信号强度进行预测的传播模型为大型传播模型，其在估算发送器距离方面极为有用。

相反地，在一些波长内接收信号强度的传播模型为小型模型，或为衰减模型，其具有快速波动的特点。

这篇文章重点讨论大型传播模型，该模型可对无线传输的距离进行估算。

当发送器和接收机之间具有一条畅通无阻的可视路径时，自由空间传播模型可对接收信号的强度进行预测。

自由空间传播模型会做出这样的预测，接收信号强度“衰减”为发送器-接收机间隔距离的函数，强度衰减升至N 次幂——“幂律函数”。

无线测距原理

无线测距原理
无线测距原理是一种通过无线信号进行距离测量的技术。

它利用电磁波的传输速度和时间的关系，计算出被测物体与测距设备之间的距离。

无线测距原理基于“速度等于距离除以时间”的公式。

在无线测距中，首先，测距设备向目标物体发送一个无线信号，如雷达信号或红外线信号。

然后，测距设备会记录下发送信号的时间。

当信号达到目标物体后，会被物体所反射或被物体表面的特定元件所接收，并重新发送回测距设备。

测距设备再次记录下信号返回的时间。

通过测距设备发送信号和接收信号所经历的时间差，可以计算出信号在空气中的传播时间。

由于信号传播速度已知，通过信号传播时间和信号传播速度之间的关系，可以得到信号在空气中传播的距离。

进一步计算可以得到测距设备和目标物体之间的实际距离。

无线测距原理在很多领域得到了广泛应用。

例如，在工业制造中，可以使用无线测距技术来测量机器人与工件的距离，从而实现自动化的生产操作。

在交通领域，可以使用无线测距来测量车辆与障碍物之间的距离，以实现智能驾驶和避障功能。

在矿井和建筑工程中，无线测距技术可以用于测量井下通道或建筑物的尺寸。

此外，无线测距还可以用于室内定位、导航和追踪等应用。

总之，无线测距原理通过测量无线信号的传播时间来计算距离。

通过应用这一原理，可以实现在不同领域中的距离测量需求。

自由空间损耗

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。

思科wlan无线传输距离损耗计算

WiFi覆盖环境ƒ室内环境ƒ室外环境–视距覆盖–非视距覆盖作频率 10*n( ）PLEƒ ITU-R 室内路径损耗–L = 路径损耗.单位:(dB). –f = 工作频率.单位:(MHz). –d = 距离. 单位:(m). –N = 10*n(衰减因子）即PLE. –n = 接受和发送终端之间的楼层.–P f(n) = 楼层穿透因子系数楼层穿透因子参考 1 ）ƒ n 取值参考–全开放环境:2.0～2.5 –半开放环境:2.5～3.0 –较封闭环境:3.0～3.5 –隧道环境：1.6~1.8ƒ 楼层穿透因子参考（n=1为本楼层） –半开放区域：6 + 3(n -1)–较封闭区域：15 + 4(n -1)–5.8G 的楼层穿透因子为16（只适合同层传播）ƒ 简化公式为同层的传播模型则表达式为：(半开放环境） ƒ 2.4G PathLoss(dB)=40+10*n*logD(m)+6=46+10*n*logD(m) ƒ 5.8G PathLoss(dB)=40+10*n*logD(m)+16=56+10*n*logD(m)ƒ2.4G室内半开放空间衰减：–20m:PL=46+ 10 * 2.6 * log20 =79.8dB–40m:PL=46+ 10 * 2.6 * log40 =87.6dB ƒ5.8G室内半开放空间衰减：–20m:PL=56+ 10 * 2.6 * log20 =89.8dB–40m:PL=56+ 10 * 2.6 * log40 =97.6dBƒWLAN在室外环境–覆盖模型•2.4GHz/5.8G视距•2.4GH z非视距–回传模型•5.8GH z视距•5.8GH z非视距离 26 * l 0 1 85dBƒ 视距覆盖模型（2.4G ）–WiFi 覆盖的距离有限，一般覆盖点之间间隔在300米左右–室外近似视距衰减覆盖模型一般采用公式如下：（PLE=2.6）PL=42.6+26*log(d)+20*log(f) •PL = 路径损耗.单位:(dB). •f = 工作频率. 单位:(MHz). •d = 距离.单位:(km).–2.4G PL=42.6+67.6+26*log(d)=110+26*log(d)•100m:PL=110+ 26 * log0.1 =85dB•200m:PL=110+ 26 * log0.2 =92dBƒ 非视距覆盖模型（2.4GHz ）COST231-Hata 扩展Presentation_ID© 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential8基站发射功率 •ƒ 非视距覆盖模型（2.4GHz ）COST231-Hata 扩展–参数•基站发射功率：27dBm •基站天线：5dBi •客户端发射功率：17dBm •客户端天线：5dBi •基站天线高度：10m •客户端高度:2m –距离参考•24Mbps 113m•6Mbps 153m•1Mbps 172mPresentation_ID© 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential9PL 32 4 26*l (d) 20*l (f) f 工作频率 :(MHz)ƒ 5.8G 室外视距回传–WiFi Mesh 和RAP 可以间隔较远，间隔距离可以超过 1000m,MAP 点和MAP 点一般间隔在300m 左右。

无线传输距离测算

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：Lo=32.44+20lgd+20lgf Lo—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2.4GHz，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lo为70dB，再由公式计算d=31.6m，在理想环境下传输距离是约31.6m，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。

远场距离计算公式

远场距离计算公式
远场距离计算公式是在无线通信和雷达等领域中常用的一种计算方法，通过该公式可以准确计算出信号在远场传输过程中的衰减情况。

远场距离计算公式的应用广泛，可以用于无线通信系统的覆盖范围估计、雷达系统的探测距离计算等。

远场距离计算公式可以表示为：
D = 2 * R^2 / λ
其中，D表示远场距离，R表示天线的最大尺寸（通常为天线的半径），λ表示信号的波长。

在无线通信系统中，远场距离计算公式可以用于判断信号的传输范围。

当信号传输距离大于远场距离时，信号的衰减程度较小，可以保持较好的传输质量。

而当信号传输距离小于远场距离时，信号的衰减程度较大，可能会导致信号的弱化或失真。

在雷达系统中，远场距离计算公式可以用于确定雷达的最大探测距离。

通过计算雷达天线的最大尺寸和信号的波长，可以得到雷达的最大探测距离。

当目标距离超过雷达的最大探测距离时，雷达无法准确探测到目标。

需要注意的是，远场距离计算公式的适用条件是在远场条件下。

远场条件是指在天线距离目标的距离远大于波长的情况下，信号的传播符合近似平面波的传播特性。

在远场条件下，远场距离计算公式
的结果是准确可靠的。

而在近场条件下，信号的传播特性会发生变化，远场距离计算公式将不再适用。

远场距离计算公式是无线通信和雷达等领域中常用的一种计算方法。

通过该公式可以准确计算出信号在远场传输过程中的衰减情况，用于判断信号的传输范围和雷达的最大探测距离。

在应用时需要注意适用条件，确保计算结果的准确性和可靠性。

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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。

第一步：计算无线通信系统上下行总增益。

第二步：计算最大视距传输距离。

计算公式为：最大视距传输距离(m)＝10(系统总增益－40）/30第三步：估算现场实际覆盖距离。

例如：传输距离估算总增益(dBm) 最大距离(m) 实际距离(m)91 50 43100 100 80109 200 149121 500 342125 700 463130 1000 639139 **** ****148 4000 2233153 **** ****160 10000 5106169 20000 9548181 50000 21838通过上述三个步骤可以对每个基站所覆盖的范围有一个初步的估计，进一步估算出所要覆盖区域的基站数量和网络规模。

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﹝Los﹞(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 =31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Los = 32.44 +20lg D(Km) +20lg F(MHz)F=433MHzLos=接收灵敏度LNA Gain Tx power 天线增益–大气衰减NRF905接收灵敏度-100dBmLNA Gain: 25dBTX power 26dBm天线增益2dB大气衰减: 35dB(根据目前市场上的模块实际传输距离算出的)Los=100 +25 +26 +2-35=32.44 +20lg D(Km) +20lg 433D=45.34Km实际测试结果: D=1.3Km代入上面公式可算出实际大气的衰减量:Los = 32.44 20lg 1.3 20lg 433Los=接收灵敏度LNA Gain Tx power 天线增益–大气衰减NRF905接收灵敏度-100dBmLNA Gain: 25dBTX power 26dBm天线增益2db大气衰减: 35dB(根据目前市场上的模块实际传输距离算出的)Los=100 +25 +26 +2-x=32.44 +20lg 1.3 +20lg 433X=65.55dB从而可以推算出如果D=20Km，至少需要输出Power多大:Los=100 +25 +Tx +2-65.55=32.44 +20lg20 +20lg433Tx=49.74dBm若用三菱公司的RD06HVF1和RD15HVF1作放大，最大输出约20W，转换成dBm后为10lg20000mW=43dBm；则可以传输的实际距离为:Los=100 +25 +43 +2-65.55=32.44 +20lgD +20lg433D=9.2Km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6 dB.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)+20L g(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 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＋10d Bm(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, 传送距离减小一倍在遥控钥匙门禁（RKE）系统中，可以用钥匙扣上的发射器从远端开锁，发射器将无线编码发送到汽车内的接收机。

遥控钥匙门禁（RKE）系统通常工作在ISM频段，包括315MHz和433.92MHz。

随着远程启动和带校验的RKE的出现，设计者希望延长这些短程设备的有效收发距离。

影响有效收发距离的关键因素是无线信号的路径损耗。

该应用笔记描述了无线信号的“地面反射”对路径损耗的影响，给出了路径损耗的近似式，并给出了在空旷停车场内路径损耗的曲线。

另外，本文还给出了多路径信号和阻塞影响的估算。

在RKE系统中，汽车驾驶员利用钥匙扣上的发射器向车内接收机发送无线编码信号，打开车锁。

接收机对接收到的信号进行解码，并控制执行装置打开车门。

RKE系统的一个重要指标是它的有效收发距离。

该距离由链路预算决定，关键因素是钥匙扣上发射器的发射功率、接收器的灵敏度和路径损耗。

本应用只讨论路径损耗，阐述了发射器与接收器的距离、发射信号频率以及发射器与接收器之间的相对高度对路径损耗的影响。

地面反射中的路径损耗在一个空旷的停车场环境中，几米以上距离的路径损耗与距离的4次方成正比，在自由空间传输中它与距离的平方成正比。

实际上，对于增益为1的小天线而言，路径损耗与频率无关，可由一个简单的式表示：其中，R是发射器和接收器之间的水平距离，h 1 是发射器的高度，h 2 是接收器的高度。

这个简单的用于表示路径损耗的公式式是根据“地面反射”原理得出的。

在靠近地面的任何位置，无线信号传输都会在发射器和接收器之间选择一条直接路径和一条地面反射路径，如图1所示。

地面反射类似于镜面反射。

对于常规地形，地面反射会使信号产生180 相移，而且比直接路径传输更远的距离。