逗比男神你建哥
功率 灵敏度 ,dBm dBmV dBuV,
dBm=10log(Pout/1mW),其中Pout是以mW为单位的功率
dBmV=20log(Vout /1mV),其中Vout是以mV为单位的电压
dBuV=20log(Vout /1uV),其中Vout是以uV为单位的电压
换算关系,
Vout×Vout/R Pout,
dBmV=10log(R/0.001)+dBm,R为负载阻
dBuV=60+dBmV
应用举例
无线通信距离的计
里给出自由空间传播的无线通信距离的计算方法,所谓自由空间传播指天线围为无限大真空时的电波传播,它是理想传播条件。电波在空间传时,其能既不会被障碍物所吸收,也会产生反射或散
通信距离与发射功率、接收灵敏度和
[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
由上式可,自由空间中电波传播损耗,亦衰减,只与工作频率f和传播距离d有关,当fd增大一倍
下面的公式说明在自由空间下电波传播的损
Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)
Los=20Lg(4π/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))=20Lg(4π
/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)=20Lg(4π
/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60=32.45+20Lgf+20Lgd, d
Los 是传播损耗,
d是距离,单位是Km
f是工作频率,单位是MHz
例,如果路径的传播损耗是50dB,发机的功率是10dB,那末接收的接收
下面举例说一个工作频率为433.92MHz,发射功率为，10dBm(10mW),接收灵
1. 由发射功率+10dBm,接收灵敏
Los = 115dB
2. 由Los、f
计算得出d =30公
是理想状况下的传距离,实际的应用中是会低于该值,这是因为线通信受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造损耗,上述损耗参考值计入上式中,即可计算出近似通信距
假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计
d =1.7公
结论: 无线传输损耗每增加6dB, 传距离减小一
在遥控钥匙门禁,RKE,系统中,用钥匙扣上的发射器从远端开锁,发射器将无编码送到车接收机。遥钥匙门禁,RKE,系统通常作在ISM频段,包括315MHz和433.92MHz。随着远程启动校验的RKE的出,设计者希望延长这些短程设备的有效收发距离。影响有效收发距离的关键因素是无线信号的路径损耗。该应用笔记述无线信号的“地面射”对路径损耗的影响,给了路径损耗的近似式,并给出了空旷车场内路径损耗的曲线。另,本文还给出了多路径信号和阻塞影响
在RKE系中,汽车驾员利用钥匙扣上的发射器向车接收机发送无线编码信号,打开车锁。接收机接收到的信进行解码,并控制执行装置打
门。 RKE系统的个重要指标是它的有效发距离。该距离由链路预算决定,关键因素是匙扣上发射的发射功、接收器的灵敏度和路径损耗。本应用只讨论路径损耗,阐述了发射器收器距、发射信号频以及发射器与接收器之间的相对高
地面反射中的路径损耗
在一个空旷的停场环境中,几米上距离的路径损耗与距离的4次方成正比,自由空传输中它与距离的平方成正比。实际上,对于增益1的小天而言,路损耗与频率无关,可由一个简单的式表
其中,R是发射器和接收器之间的水平离,h 1 是发射器的高度,h 2 是接收的高。这简用于表示路损耗的公式式是根据“地面反”原理得出的。在靠近地的何位置,无线信号传都会在发射器和接收器选择一条直接路径一条地面反射路径,如图1所示。地面反射类似于镜面反射。对于常规地形,地面反射会使信号产生180 相移,而比接路径传输远的距。两条路径信号在接收端重组合,如果不考虑路径长度的影,这两信号可以完全抵消。直接路
由于R、R1、R2 >> h1、h2,上述表达式可近
两者距离之差由式6表
地面反射是多径输的一个简单例,无线电波在传播过程中,遇到不同的表反射,成幅值和延迟均不同的多径信号到达接收机。若在自空间只一条传输
其中,P R 是接收功率、P T 是发射率、G T 是发射机天线增益、G R 是接
在地面传输时,传输信号会选择条路径,直接路径和地面反射路径。许种法可模拟这种传输,且大多数都可以作学术论文的内容。们取这样一种合理直观的方法来模二种路径所产生的影响,假定一半的发射功率进入直接路径传输,而另一半进入地面反射路径。结果会有两路有小相位异的压信号在接收天线端相,反射会产生180°的相位翻转,。式8两路电压信号组合后的复数表达
实际上,在大数地面平坦的条下,两路电压信号V 1 和V 2 幅值相。我们可以把V看成是一个“电压” ,等于功率的1/2次,这种情况下,是V/ ,如式9所
接收功率刚好是式8电压幅值的平方。
将式9的V代入该式,整理并转化为三角函数,可得到精确的
如果我将式6中 的近似表达式入式11,并将近似为x,就可到如下简化表达
对于具有宽角度覆盖范围的小线来说,其天线增益近似为1。将式12示为PR/PT的比值,并设置G T =G R =1, 所得的似表达式既为式1。图2和图3是线增益为1时,在315MHz和434MHz下路径损耗的曲线图。包括式7表示的自由空间路径损耗、式11出的精路径耗和式12给出的近路径损耗。由图可以看出,在离非常近时,确切的路损耗会随信号频率不同而发生
从这两幅图我们可以发现,对于图1 示的典型遥控钥匙信号传输路径,在距离10米处路径耗似于自由空的路径损耗。这是因为在300MHz至400MHz,直径传输信号和通过地反射的信号在距离上相四分之一波长,产生90 和176 的相位差。这意味着两路信号叠加后既不增强也不抵消。 而在大于10米处,路径损耗以 R -4 化,这说明中等较远距离时,式1是计算路径耗的一个非常有用、快捷的方法。实际,在发射和接收高度相等且为h时,路径损耗,单位,dB,可以
由该式可,当发射和接收高度均为1米时,1千米远处的路径损耗为123dB。 路
将发射功率一分为二,一半进入接路径传输,一半进入地面反射路径传输传模型不。这也是根据该模型建立的式12和13表达式有时会出2次方因子。但是,要的是该应用笔记的表达式非常近似地估计了可以达到的最远距离。并描述了高度和距离对路径损耗的影响。自由空间损耗模型可用于输离在10以内情况,因为在相距10米内时,地面反射会使信号传输发巨大的变化。而在距离于10米且无障碍的环境中,可以
律近似估算。 任何射体的存在都会影响距离处的路径损耗。任何障碍物,如停车场的其他汽车、灯柱、低矮的筑等,都会造成更的反射路径,并使无线电波发生绕射,在混凝土建筑物中还会进一步弱号。这说明在实际情况中,以R 4 变化的损耗模自由空的损耗模型更确。实际使用时,考虑到不同表面造成的瞬时衰落,估计路径损耗较好的方法是从式1计算出的空旷停车场的路损耗中减去20dB。果钥扣发射器一建筑物发送信号,比如一个远程启动装置,,则要从式1计算出的路径损耗中减30dB到40dB。总之,要想得到最收发距离,最可靠的方法就是进行实际测试。上
”。 是一种参考,或者说是在测量开始之前进行一个“可靠
dBm, dBi, dBd, dB, dBc释
dBm
dBm一个考征功率绝对值的值,计算公式为,10lgP,功
[例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm
[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进行折
10lg,40W/1mw)=10lg,40000,=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
dBi 和dBd
dBi和dBd是征增益的值,功率增益,,两者都是一个相对值, 但参考基准不样。dBi参考基准全方向性天线,dBd的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。认为,示同一个增,用dBi表示出来比用dBd
dBd天线,其增益折算成单位为dBi时,则为[例3]
18.15dBi,一般忽略小数位,为18dBi,。
dBd=2.15dBi。 [例4] 0
[例5] GSM900天线增益可以为13dBd,15dBi,,GSM1800天线
dB
dB是一表征相对值的值,当考虑甲的功率相比乙功率大或小多少个dB时,按下面
[例6] 功率比乙率大一倍,那么10lg,功率/乙功率,=10lg2=3dB。就是说,甲
[例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗
[例8] 如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以
dBc
有时也会看到dBc,它也是一个表示功相对值的单位,与dB的计算方法完全样。一般说,dBc 是相对于载波,Carrier,功率而言,在许多情况下,来度量载波功率的对值,如用来度量干扰,同频扰、互调干扰、
dBc地方,原则上扰、带外干扰等,以及耦合、杂散等的对量值。 在
也可以使用dB替代。
经验算法,
有个
所以0+10DBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W
故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W
还有左边3=右边乘2,如40+3DBM=10*2W,即43DBM=20W,这些
所以-50DBM=0DBM-10-10-10-10-10=1mw/10/10/10/10/10=0.00001mw。
波特率
波特率每秒钟传送的息位的数量。它是所传送代码的最码元占有时间的倒数。例如一个代码的最短时间宽度为20毫
20毫秒=0.02秒 波特率1/0.02=50
在信息传输道中,携带据信息的信号单元叫码元,每
每秒钟过信道传输的信息量称为位输速率,简称比特率。比特率表示效数据的传输速
频率是怎么影响自由空间损耗的
频率是怎样影响空间链路
摘要:在计算链路损耗时,频率也是重要的成项。人们通常说,频率越,损耗越大。本从天线接收电磁波的功率方面来解释
关键词:频率、损耗、天线、有
引言:自由空间损耗
,,L=32.45dB+20logdf ，1， fs10kmMHz
中,d表示距离,单是公理,f
这表明,自由空间的损耗不但和距离有关,而且和频率有。公式符合一般的经验,方说波长越射能力越差,遇到障物后的损耗就越大。公式是表达的自由空间损耗,有遇到障碍物。这又该
可以设想一个简单的例子,在自由空间中,有一个孤立统的点光源在以100W功率发光。基本的能量守恒定律,以点光源为球心,半径为1Km的圆球,在此球上得到的光能量应该也
以此为例,如果换成电磁波点源的话,不论电磁的频率是多少,在半1km的上,单位面积的功应该是一样的。也就是单位面积的功率和率没有关系,只和距
这似乎是矛盾的,看自由空损耗公式,损耗和频有关;从量守恒的角度考虑,损
关看看自由空间损公式是怎
一、天线的接收
在自由空间中,由点源发射的正弦波应该沿径播,因此,我们成电源为各性的。现在假设
为
22 P=P/4πd(w/m) ，2， fsrad
式中f表示自由空间。于非各向同性的线，辐射源，而言,若观测
不天线的尺寸相比足够大,则辐射功率P可由PG表示,其中P为传递给发射
的功率，3，,G为发
P=传递给发射机天
G=发射机天线的增益 ，4， t
为了推到地球对无线电传输的影响,时采用均方根电场强度，单
E=ZP ，5， ,fsfsfs
其中Z为自由空间的阻抗: fs
Z=με?120π?370Ω ，6， ,fsfsfs
?7?7其中μ=4π*10H/m=4π*10V/A, fs?S?m
?9?9ε=，10/36π，F/m=，10/36π，A/V为由空间的导磁率和导电率，
常数，。在不非各项性辐射源距离对较远处,自由空间的
2E=,120π?PG/4πd=30?PG/d(V/m) ，7， ,fstttt
不论传播空间是否为自由空间,只要接受天的电场强度和功率别为EP,那recrec么采用各向同性天线的匹配接收机
2P=P?λ/4π ，8， rrec
对于采用非各向同性天，天线功率增
E=ZP，为: ,recfsrec
2222P=G?P?λ/4π =，λ/4π，*，λ?E/Z，?G=，E?λ/2π，*G/120rrrecrecfsrrecr
，9，
这里引入了波长λ,波长频率的倒数。为么会引入λ,这要从天线的有
有效接收面积
有效接收面积，effective aperture，是衡量接收天线接收无线电能力的重要指标。接收天线的有效收积的定为:当天最大接收方向对准来波方向进行时,并且天线的极化于来波极化相匹配,接收天线送到匹配负载的平均功率P不来波的Lmax功率密度S之比,
A=P/S ，10， eLmaxav
由于P=A*S,因此接天线在最佳状态下接收到功率可以看成是被具
积为A的口面所截获的垂入射波功率密度
在极化匹配的条件下,如来波的场强振幅
2,,S= E/2η ，11， avi
当接收天线的输入阻抗和负载阻共轭匹配时,接收处于最佳作状态,此时传送到匹配
2P=E/8R ，12， Lmaxjin
R为输入阻抗 in
当天线以最大接收方对准来波时,此时接收天线上的总
E=El ，13， jie
式中l为天线的有效长
将上述格式带入到，10，,并引入天线效
22A=30πl/R=η*30πl/R eeinAer
将G=η?D(G增益系数,D是方向系数,η为天
22和D=30KL/R代,接收天线的有效
2λA=G ，14， e4π
至此,在天线的有效面积中引了波长λ,有效接收积和接收积上的单位功率的乘积就
三、导出自由空间传播损
如果通过，7，式可得发射机功,那么接收功率不发射
22λErec2,?GG,,,一般情况,2rtPEG(Ed)rrecrfs4πdEfs =，?λ，*/=, ，15， 2P2π12030Gttλ,,?GG,自由
上式表明如何根据接收场强度不自由间的相对值估计电波的传播
可以计算传播过程中损耗的dB
P1r路径损耗=-10log,?, 10pGGttr
4πdEfs=20log()+ 20log()=L+L ，16， 1010fsnfsλErec
其中下标nfs表示“非自空间”,而自由
4πd4π?1000dkm,,L=20log()=20log()= 32.45dB+20logdf ，17， fs101010kmMHz299.8λ,fMHz
四、结论:
从以上推导过程可以看到,电磁波的空间损耗不频率有是也就是和天线的有效接面积有关。观的说,电磁波波长长,相应的天线长度就越长,天线的有效面积就大,所接收到的电磁波
在自由空间传播的均匀平面电磁波
在自由空间传播的均匀平面电磁波(空间中没有自由电荷, 没有传导电流),电 场和磁都没有和波传播方向行的分量,都和传播方向垂。 此时,电矢量 E ,磁 矢量 H 和传播方向 k 两两垂。只是在种情况下,才可以电波是横波。沿一 定途径(比如说波导)播的电磁波电磁波。根据麦克斯韦方程,导行电磁 波在传播方向上般是有 E 和 H 分量的。光的传播形态分类:根据传播方向有无 电场分量或磁场分量,可分为如下三类,任何光都可以这种波的合成形式表示出
1、 TEM 波:在传播方向上没有电场和磁场量,称为横磁波。若激光在 腔中的传播向为 z 方向,那么光的电场和磁场将没有z方向分量!实际的激 光模式是准 TEM 模,即允许 Ez 、 Hz 分量存在,但它必须 <横向分,因较大 的="" ez="" 意味着波矢方向偏离光轴大,容易溢出,所以损耗,难于形成振荡。="" 2、="" te="" 波="" (即是物光里="" s="" 波="" )="" :在传播方向上有磁场分量但无电场分量,称为横="" 电波。在平面光波导="" (封闭腔结构="" )="" 中,电磁场分量有="" ey,="" hx,="" hz,传播方向为z方="">
3、 TM 波 (即是物光里的 p 波 ) :在传方向上有电场分量而无磁分量,称为 磁波。在平面光波导 (封闭腔结构 ) 中,电磁场分量有 Hy, Ex, Ez,传播方
微波工程、电磁场理论等程中有关于 TEM 、 TE 、 TM 模
自由空间损耗概述
自由空间损耗
自由空间损耗可以表示为发射的功Pt与天线接收的功率Pr之比，或用该比率的对数值乘以10,
一个理想的全向天线，自由空间
PtPr
?(4?fd)c
2
2
式中：
Pt
------传输天线的
Pr------接收天线的
d-------天线
也可表示为：
LdB?10lg
PtPr
?20lg(
4?dfc
)
?20lgf(HZ)?20lgd(m)?147.56(dB)?20lgf(GHZ)?20lgd(km)?92.4(dB)
(1)
对有些天线还必须考天线的增益，这时所遵循的自由空
PtPr
?(4?fd)
2
2
cGrGt
c
2
?
2
(cd)
2
2
fArAt
补：G?
4?fA
G---有效增益
G---接收天线
Gt---传输天线的
Ar---接收天线的有效面 At---输天线的效面积 f---载波
此时等式为：
LdB??20lgf?20lgd?10lg(ArAt)?169.54(dB)
(2)
因而，如果天线的尺寸和间距相同的话，载波的波长长（载波的率f越低），则自间路径的损耗越高，对比一下等式(1)式和(2)式是很有意义的。式(1)表明，随着频率的增加，自由空间的损耗也增加，这说明率越高，损就变得更加以接受。而等式(2)表，人们可以很容易地用天线增益对这部分增加损耗加以补偿。上，在高处存在着净增益，其他的因素仍保持常量。等式(1)明当距离固定时，率增加所导致增加的损耗为20lgf,。然而，假如考天线增益及固定的天线面积，则损耗的变化为-lgf,也就说，在较的频率处确实存在着损耗的减
自由空间中的自由空间
站在这似乎是自己想要的空间中，无比娱乐、无比欢畅。在兴的跟同、同事聊天中，在心中无比感慨大学生的自由空间。终于可以自己承担起自己生活责任，中无比幸。顶各种的压力，在大学中无比沉重的生；顶着各疼欲裂，在字雨题海中徜佯；顶着各种寒风冽，在自己工作领地依然无比欢畅。不得不说，这我不喜欢的生活，但是忙碌的生活对于无所事事
早晨，打开窗户，暖暖的阳光透过窗户照在身上，舒服的每一根汗都舒展开来，没一个毛孔都尽地吸收这鲜息，没一个细胞都换了净的构成部分，透明的像山上的泉水泡泡，一触即破，呼够了这精华之气。开始一天
曾经在家里独自落寞，跟奶奶登上接近天际的山顶，阴天、动。俯瞰整村庄，团团聚落。远远望去，只是接近方或长方亦或椭圆的不规则的点点而已。连房都那么小了，更况房中的生？站在空旷的土地上，只有庄稼伴，只是之外，空空如也。雷声轰动，我突然感受到了种前所未有的觉、那种接近死亡的颓废美感。点点雨
离开了家，开始独立的大家生活。有时沉浸在某种音乐声中，感之余，更多的沉默。回过头来，受到激励，从
只想做一个平凡但又不平凡的人。看着一张张光彩夺目的明脸，从某一角度，他们是不平凡的；但是从另一种度来说，他们又是极其平凡的。摸着自己越发可收拾脸庞，着自己来越堪目的小肚腩，我不屑去减少自己饭量，更通过一种更健康的方式来实现自己的理想状态。每天过着没什么开心事也没有什么不开心事的生活，平衡着自己的心情。想象着越来越神幻的生活，
在一段时间，听着自己喜欢的音乐，但却不知道该感怀什么，许，听着一段乐，反而在怀念一段？那些已经逝去的年的美好，那些已经流走的少年的青涩，那些已经淡忘的痛苦的。也许在某个孤单的时刻，会忽然回到自己的身边？因为经历过的酸甜苦辣，使还没走到自人生的尽头，也很坚定，许是一种财吧！象着青春期的自己是怎样的叛逆，很无奈、很伤心，以于到现在自己想忍不住笑着哭。 看着生命的历程，想象自己从一个小小的细胞慢慢发育成一完整却永远无发完美的类女孩。永远不知道，自己该感怀什么，自己感伤的是什么。出世前的努力，不能被出世之后的堕落给毁掉，所以，我善待自己，善待他人。这所谓的“90后”，也就这样吧！很想大喊，
