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无线传输距离和发射功率以及频率关系

IT圈 admin 31浏览 0评论

2024年3月31日发(作者:靖文心)

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/R

dBmV=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 是传播损耗,单位为dB

d是距离,单位是Km

f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-105dBm

Los = 115dB

2. 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

推荐精选

产品详细资料:

室内

全向

天线

A

B

C

D

E

F

A

B

C

D

E

F

A

B

C

D

E

F

200mw

70

60

50

400

200

150

80

60

60

700

300

150

90

70

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1000

350

250

700mw

150

80

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1000

200

170

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150

100

1500

400

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140

120

3000

500

300

1000mw

200

100

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160

4000

650

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300

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200

10000

1000

500

室外

全向

天线

室内

窄带

天线

室外

窄带

天线

室内

定向

天线

室外

定向

天线

1.表内"A"表示内建材为加强砖造结构

2.表内"A"表示内建材为水泥造结构

3.表内"A"表示内建材为钢板楼层

4.表内数据须室内建材是否为同一楼层及建筑

5.表内"D"表示开扩地,无阻挡

6.表内"E"表示有高楼阻挡情况

7.表内"F"表示山丘阻挡情况

8.室外天线为增益13DB的定向天线

物大小而有误差

发射器/接收器频点参数对应表

0.9G

1.2G老频点

900MHZ

1080MHZ

980MHZ

1120MHZ

1010MHZ

1160MHZ

1040MHZ

1200MHZ

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1.2G新频点 1060MHZ 1100MHZ 1140MHZ 1180MHZ

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1.3G

2.4G

1240MHZ

2410MHZ

1280MHZ

2430MHZ

1320MHZ

2450MHZ

1360MHZ

2470MHZ

引线参数

BLACK(黑)

WHITE(白)

RED(红)

Yellow(黄)

GEOUND 接地

AUDIO IN 音频

POWER VCC 电源

VIDEO IN 视频

发射器尺寸与功耗参数表

型号

TW-100

TW-200

TW-700

TW-1000

TW-3000

TW-5000

功率 尺寸 消耗电流 供电规格

100mw

200mw

700mw

1000mw

3000mw

5000mw

28*24*8mm

28*24*8mm

50*26*8mm

60*48*35mm

65*60*35mm

118*60*35mm

100mA

110mA

280mA

550mA

1000mA

1800mA

DC12V/500mA

DC12V/500mA

DC12V/800mA

DC12V1.5A

DC12V/2A

DC12V/4A

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。这两种模型的计算比较复杂些,你可以去看看专业资

料,我把自由空间的传播方式附下:

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

推荐精选

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。

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

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2024年3月31日发(作者:靖文心)

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/R

dBmV=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 是传播损耗,单位为dB

d是距离,单位是Km

f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-105dBm

Los = 115dB

2. 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

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产品详细资料:

室内

全向

天线

A

B

C

D

E

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A

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室外

全向

天线

室内

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天线

室内

定向

天线

室外

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天线

1.表内"A"表示内建材为加强砖造结构

2.表内"A"表示内建材为水泥造结构

3.表内"A"表示内建材为钢板楼层

4.表内数据须室内建材是否为同一楼层及建筑

5.表内"D"表示开扩地,无阻挡

6.表内"E"表示有高楼阻挡情况

7.表内"F"表示山丘阻挡情况

8.室外天线为增益13DB的定向天线

物大小而有误差

发射器/接收器频点参数对应表

0.9G

1.2G老频点

900MHZ

1080MHZ

980MHZ

1120MHZ

1010MHZ

1160MHZ

1040MHZ

1200MHZ

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1.3G

2.4G

1240MHZ

2410MHZ

1280MHZ

2430MHZ

1320MHZ

2450MHZ

1360MHZ

2470MHZ

引线参数

BLACK(黑)

WHITE(白)

RED(红)

Yellow(黄)

GEOUND 接地

AUDIO IN 音频

POWER VCC 电源

VIDEO IN 视频

发射器尺寸与功耗参数表

型号

TW-100

TW-200

TW-700

TW-1000

TW-3000

TW-5000

功率 尺寸 消耗电流 供电规格

100mw

200mw

700mw

1000mw

3000mw

5000mw

28*24*8mm

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50*26*8mm

60*48*35mm

65*60*35mm

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100mA

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280mA

550mA

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1800mA

DC12V/500mA

DC12V/500mA

DC12V/800mA

DC12V1.5A

DC12V/2A

DC12V/4A

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。这两种模型的计算比较复杂些,你可以去看看专业资

料,我把自由空间的传播方式附下:

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

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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。

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

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