無線電波速度是多少_無線電波的傳播距離能有多遠

2020-11-22 電子發燒友

　　線電波在真空中的傳播速度與光速相同，光在真空中的傳播速度，屬於記住的，是3×10 8 m/s

　　所謂自由空間傳播係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，也不會產生反射或散射。

　　通信距離與發射功率、接收靈敏度和工作頻率有關。

　　［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，當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，發射功率為＋10dBm（10mW），接收靈敏度為-105dBm的系統在自由空間的傳播距離：

　　1. 由發射功率+10dBm，接收靈敏度為-105dBm

　　Los = 115dB

　　2. 由Los、f

　　計算得出d =30公裡

　　這是理想狀況下的傳輸距離，實際的應用中是會低於該值，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：

　　d =1.7公裡

　　結論： 無線傳輸損耗每增加6dB， 傳送距離減小一倍。

　　無線傳輸路徑分析是無線傳輸網絡設計的重要步驟，通過對傳輸路徑的分析便於網絡設計者根據無線鏈路的裕量大小選擇合適類型的天線（方向，極化，增益等指標），安裝天線高度，選擇合適的饋纜和長度等。下面將簡單介紹一下無線傳輸路徑分析中的自由空間損耗的計算，信號接收強度的計算，鏈路系統裕量的計算幾個主要方面的內容。

　　1.自由空間損耗的計算

　　自由空間損耗是指電磁波在傳輸路徑中的衰落，計算公式如下： Lbf=32.5+20lgF+20lgD Lbf=自由空間損耗（dB） D=距離（km） F=頻率（MHz）

　　2400MHz：Lbf=100+20lgD

　　5800MHz：Lbf=108+20lgD

　　以上公式是在氣溫25度，1個大氣壓的理想情況的計算公式。 下表列出典型自由空間損耗值

　　

　　通過查找上表和通過公式計算我們可以得到從發射站到接收站電磁波傳輸的理論衰落。

　　2.信號接收強度的計算：

　　信號接收強度是指接收站設備接收到的無線信號的強度。 RSS=Pt+Gr+Gt-Lc-Lbf RSS=接收信號強度 Pt=發射功率 Gr=接收天線增益 Gt=發射天線增益 Lc=電纜和纜頭的衰耗

　　Lbf=自由空間損耗

　　舉例說明，如果發射站與接收站兩站點相距25Km，設備發射功率20dBm，發射天線增益為17dBi，接收天線增益為24dBi，電纜和纜頭損耗3dBi。則接收信號強度 RSS=20+17+24-3-128=-70dB

　　3.鏈路系統裕量SFM（Syetem Fade Margin）的計算

　　鏈路系統裕量是指接收站設備實際接收到的無線信號與接收站設備允許的最低接收閾值（設備接收靈敏度）相比多的富裕dB數值。

　　SFM= RSS-Rs RSS=接收信號強度 Rs=設備接收靈敏度（dB）

　　在上面的例子中，如果設備接收靈敏度為-81dBi，則鏈路系統裕量為：

　　SFM=RSS-Rs =-70-（-）81=11dB

　　上面的例子就是說，使用這種發射功率為20dBm，接收靈敏度為-81dBi的2400MHz的無線網橋，在加裝了17dBi增益的發射天線和24dBi增益的接收天線，電纜和纜頭損耗只有3dBi損耗，在傳輸了25KM後還有11 dB的鏈路系統裕量。

　　系統裕量是衡量無線鏈路可用性和穩定性的重要指標。因為無線信道是一個參變信道，幹擾和噪音信號隨時會影響有用信號，有時幹擾和噪音信號的強度瞬間可達成20~30dB，所以在建設無線鏈路時，必須保留一定的系統裕量。雖然系統裕量大於5dB系統可以工作，但通常建議系統裕量大於15-20dB。

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