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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( P...


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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

超短波特别是微波,频率很高,波长很短,它的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作

较远距离的传播。超短波特别是微波,天线全向,主要是由空间波来传播的。简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax 。在最远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离Rmax以外的区域,批发天线全向,则称为阴影区。不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。

受地球曲率半径的影响,极限直视距离Rmax 和发射天线与接收天线的高度HT 与 HR间的关系

为 : Rmax = 3.57{ √HT (m) +√HR (m) } (km)

考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为

Rmax = 4.12 { √HT (m) +√HR (m) } (km)

由于电磁波的频率远低于光波的频率,直销天线全向,电波传播的有效直视距离 Re 约为 极限直视距离Rmax

的 70% ,即 Re = 0.7 Rmax .

例如,HT 与 HR 分别为 49 m 和 1.7 m,则有效直视距离为 Re = 24 km .


对称振子

对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线,单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源,也可采用多个半波对称振子组成天线阵。

两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子,称半波对称振子。

另外,还有一种异型半波对称振子,可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框,并把全波对称振子的两个端点相叠,这个窄长的矩形框称为折合振子,注意,折合振子的长度也是为二分之一波长,故称为半波折合振子。


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