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P_T(W),每单位面积的功率或功率通量密度为

　　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

　　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,G_t=1, G_r=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：

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