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自由空间的无线电传播理论

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2018-11-17
  无线传输的一个基本概念是全向天线----在所有方向等发射的天线,在实际应用中,全向天线是不存在的,所有天线都有一定的方向性。但全向天线仍可作为与其他天线进行比较的参照物,说明天线的相关基础概念。
  考虑一个全向辐射源,它在所有方向的发射功率均为PT(W),每单位面积的功率或功率通量密度为
信源每单位时间辐射能量公式
  即信源每单位时间辐射能量一定分布在包围信源的球面上
  接收功率Pr为
接收功率Pr的计算公式
  式中,Pt为发射功率,以球面波辐射,λ为工作波长, Gt,Gr分别表示发射天线和接收天线增益,d为发射天线和接收天线间的距离。
  1、自由空间的传播损耗L定义为
  当Gt=Gr=1时,自由空间的传播损耗L为
  分贝式
  
  上式表明d倍程或f倍频变化,损耗有6dB变化;
  2、传播损耗与接收功率关系
  在移动通信系统中,接收电平的动态范围很大,常用dBW或dBm为单位表示接收电平。
  Pr(dBm)=10lgPr(mW);Pr(dBW)=10lgPr(W);0 dBW=30 dBm
  例1:2W 换算dBW、dBm为多少?
  3 dBW=33dBm
  
  其中Pr、PT为接收、发射功率,L为传播损耗,Gb、 Gm为BS、MS天线增益。
  上式是基本链路预算方程,说明了考虑无线链路传输特性时接收功率与发射功率之间的关系。闭合链路要求上式右边为接收机提供足够的功率,以便可靠检测发射机所发射的信息,即右边必须大于接收机灵敏度。
  例题2:若发射机发射功率20W, f=900MHz,Gt=1, Gr=1,求自由空间100m处接收功率为多少dBm?10km处接收功率为多少dBm?
  解:自由空间的无线电传播理论计算
  
Tags:无线电,无线电传播  
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