无线传输距离和发射功率以及频率的关系

BG5CCO

无线传输距离和发射功率以及频率的关系
7 \( H! w& x  ~6 e+ s/ N9 q
7 E5 W, D% L+ J9 R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
. @; d+ T4 e5 O' i' WdBuV=20log(Vout /1uV)，其中Vout是以uV为单位的电压值
换算关系：
( Y+ [$ e6 u7 u8 LPout＝Vout×Vout/R
. l. R; B: F! y( Y% d* n/ gdBmV=10log(R/0.001)+dBm，R为负载阻抗
4 H8 d( d" ^5 D- L% [, TdBuV=60+dBmV
应用举例
无线通信距离的计算
/ X; P0 i; n& d( S8 ?2 _& x1 V    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。
  @# d3 F% i$ N) `# U' k3 E    通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。
  m/ U( A) E8 Q0 q, l; n    [Lfs](dB)=32.44+20 lgd(km)+20 lgf(MHz)
: ?& Q6 f/ c: p' j$ D8 |4 i* p    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.

3 H8 P0 S8 y3 ^( V& z9 |/ V+ ?* O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)
$ `( f$ I2 j$ J3 |5 C+ E  J: I+ TLos=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))
0 N+ L) A$ k- i  e=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,
9 K! n3 U* s- p4 C8 G8 dd 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8dB
    d是距离，单位是Km
    f是工作频率，单位是MHz
7 h+ J; F- p+ [* R4 p8 R2 `5 p/ g
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-105dBm
       Los = 115dB
; V3 ?8 Q; l1 q- `! x/ r8 _5 m    2. 由Los、f
9 J; P! ?& R& K$ w4 c0 b7 e       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。
3 E. j: ?- K! ~2 O* H3 C    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
) n! E- t% S; r( f5 k    结论: 无线传输损耗每增加6dB, 传送距离减小一倍
8 V) i/ F% c  R- k. p) ?3 `

dBm, dBi, dBd, dB, dBc释义
; ?. m4 ~; T7 f3 u# s% ^: @" X5 j' g
dBm
dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。
[例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。
[例2] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：
10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
1 H& @) u# u; V: O* i* X! Y( b
  v/ U7 b) }& v" c/ X$ r+ A9 FdBi 和dBd
5 ~' L& D, N6 q/ l( B* xdBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值， 但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。
$ X& w3 q8 a1 n) Y[例3] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi（一般忽略小数位，为18dBi）。
[例4] 0dBd=2.15dBi。
. s! `( K& P1 v% H[例5] GSM900天线增益可以为13dBd（15dBi），GSM1800天线增益可以为15dBd（17dBi)。

dB
- H6 J8 G3 \* n: |: N& ^  udB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10lg（甲功率/乙功率）
6 O# v) O, [% l. W' H& ^[例6] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。
% F( J7 B/ D3 A2 w[例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。
8 S7 w5 ^: j2 d9 Q2 ~7 @- a+ }[例8] 如果甲的功率为46dBm，乙的功率为40dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天线为12dBd，乙天线为14dBd，可以说甲比乙小2 dB。

& ~2 @2 X# o- K2 y5 gdBc
* ]- F" B. ^8 e0 d0 v" |有时也会看到dBc，它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。 在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。
经验算法：
有个简便公式：0dbm=0.001w 左边加10=右边乘10
# A4 B+ `' D# O, H所以0+10DBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W
故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W
还有左边加3=右边乘2，如40+3DBM=10*2W，即43DBM=20W，这些是经验公式，蛮好用的。
& j" `8 E6 p$ \! c+ Z所以-50DBM=0DBM-10-10-10-10-10=1mw/10/10/10/10/10=0.00001mw。


电离层的高度和电子密度随昼夜、季节、年份的不同而变化，故短波通信选用的工作频率也要相应地改变。白天电离层电子密度较大，可用较高的工作频度，夜间电离层电子密度较小，宜用较低的工作频度，一昼夜需数次改变工作频度，才能保障通信顺畅。特别在拂晓和黄昏时，电离层电子密度变化较大，更须及时改变频率，否则将导致通信中断。

BG5CCO

装了C4S 短波八木后，除了在14M和7M通联过外，其它的21M和29M基本处于静默状态。
与BD5CAM交流后，他的感觉也是如此，为此找了这份资料，与大家一起探讨！
0 g. r1 l/ P) x- q, ^2 T请D字的和A字的多发表一下看法，不吝赐教！

! B3 c" M) E$ b; a  H3 x——21M和29M，是因为使用的人少还是传输效率太差？

bg5cdq

你每天中午到28兆听听或呼呼看.你也可以参照一下这里看看http://www.dxsummit.fi/DxSpots.aspx

BD5CKT

学习ing！！

BG5CAW

好文章！