無線傳輸距離和發(fā)射功率以及頻率的關(guān)系

1、-作者xxxx-日期xxxx無線傳輸距離和發(fā)射功率以及頻率的關(guān)系【精品文檔】無線傳輸距離和發(fā)射功率以及頻率的關(guān)系功率 靈敏度 （dBm dBmV dBuV）dBm=10log(Pout/1mW)，其中Pout是以mW為單位的功率值dBmV=20log(Vout /1mV)，其中Vout是以mV為單位的電壓值dBuV=20log(Vout /1uV)，其中Vout是以uV為單位的電壓值換算關(guān)系：PoutVoutVout/RdBmV=10log(R/0.001)+dBm，R為負(fù)載阻抗dBuV=60+dBmV應(yīng)用舉例無線通信距離的計算 這里給出自由空間傳播時的無線通信距離的計算方法：所謂自由空間傳播

2、系指天線周圍為無限大真空時的電波傳播，它是理想傳播條件。電波在自由空間傳播時，其能量既不會被障礙物所吸收，也不會產(chǎn)生反射或散射。 通信距離與發(fā)射功率、接收靈敏度和工作頻率有關(guān)。 Lfs(dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz) 式中Lfs為傳輸損耗，d為傳輸距離，頻率的單位以MHz計算。 由上式可見，自由空間中電波傳播損耗（亦稱衰減）只與工作頻率f和傳播距離d有關(guān)，當(dāng)f或d增大一倍時，Lfs將分別增加6dB. 下面的公式說明在自由空間下電波傳播的損耗 Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)Los 是傳播損耗，單位為dB，d是距離，單位是

3、Km，f是工作頻率，單位是MHz下面舉例說明一個工作頻率為433.92MHz，發(fā)射功率為10dBm(10mW)，接收靈敏度為-105dBm的系統(tǒng)在自由空間的傳播距離： 1. 由發(fā)射功率+10dBm，接收靈敏度為-105dBm Los = 115dB（10dBm-Los=-105dBm =Los=115dB） 2. 由Los、f 計算得出d =30公里（Solve 115=32.44+20Log10x+20Log10433.92,xx30.945） 這是理想狀況下的傳輸距離，實(shí)際的應(yīng)用中是會低于該值，這是因為無線通信要受到各種外界因素的影響，如大氣、阻擋物、多徑等造成的損耗，將上述損耗的參考值計

4、入上式中，即可計算出近似通信距離。 假定大氣、遮擋等造成的損耗為25dB，可以計算得出通信距離為：（Solve90=32.44+20Log10x+20Log10433.92,xx1.74016） 結(jié)論: 無線傳輸損耗每增加6dB, 傳送距離減小一倍無線傳輸距離測算很多時候，需要預(yù)估自己的無線究竟能傳輸多遠(yuǎn)距離，來粗略評估產(chǎn)品是否能夠達(dá)到實(shí)用的水平。下面大致給出無線在自由空間傳播距離的計算公式。自由空間指天線周圍附近為無限大真空環(huán)境，是理想的環(huán)境。無線電波在傳播中，能量不會被其他物體吸收、反射、衍射。自由空間中無線通信距離與發(fā)射功率，接收靈敏度，工作頻率有關(guān)。自由空間無線電波傳播的損耗為：Los

5、s=32.44+20lgd+20lgfLoss傳播損耗，單位dB;d距離，單位km;f工作頻率，單位MHz。例如：工作頻率在2.4GHz，發(fā)射功率為0dBm（1mw），接收靈敏度為-70dBm的藍(lán)牙系統(tǒng)在自由空間的傳播距離：通過發(fā)射功率0dBm，接收靈敏度為-70dBm，得到loss為70dB，再由公式計算d=31.6m，在理想環(huán)境下傳輸距離是約31.6m，不過實(shí)際 上由于大氣和系統(tǒng)周圍的物體對無線電波的吸收，反射，衍射以及干擾等造成一些損耗，從而實(shí)際距離會低于這個值。如果環(huán)境造成的損耗為10dB的話，那么距 離只有10m。因此做藍(lán)牙系統(tǒng)，如果僅僅達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的話，是很難達(dá)到10m的。如何來增加無線通信距離呢？在固定的頻率條件下，影響通信距離的因素有：發(fā)射功率、接收靈敏度、傳播損耗、天線增益等。對于系統(tǒng)設(shè)計者，周圍環(huán)境對電波的吸收，多徑干擾，傳播損耗等是無法改變，但是可以優(yōu)化發(fā)射功率、接收靈敏度和天線等。一般設(shè)計者在增加傳輸距離的時候，往往會首先想到增加發(fā)射功率和接收靈敏度，但是增加發(fā)射功率會導(dǎo)致如下問題：1.增加功耗；2.增加系統(tǒng)復(fù)雜性和成本；3.可能導(dǎo)致發(fā)射器飽和失真，產(chǎn)生諧波，降低信噪比。因此有時提高發(fā)射功率并不能提升距離，反倒出現(xiàn)距離變近，性能變差的現(xiàn)象；增加接受靈敏度也會造成系統(tǒng)復(fù)雜性和成本上升，不過在優(yōu)化系統(tǒng)在 RFre