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。
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通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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﹝Los﹞(dB)=32.44 +20lgD(km) +20lgF(MHz)WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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式中Lfs为传输损耗,D为传输距离,频率的单位以MHz计算。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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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.WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
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下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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Los = 32.44 +20lg D(Km) +20lg F(MHz)WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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Los 是传播损耗,单位为dBWWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
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D是距离,单位是KmWWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
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F是工作频率,单位是MHz——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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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: WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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1. 由发射功率 10dBm,接收灵敏度为-105dBmWW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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Los = 115dBWWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
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2. 由Los、F计算得出D =31公里.WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
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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。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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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 ——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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Los = 32.44 +20lg D(Km) +20lg F(MHz)WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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F=433MHzWW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
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Los=接收灵敏度 LNA Gain Tx power 天线增益–大气衰减WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
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NRF905接收灵敏度 -100dBmWWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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LNA Gain: 25dBWWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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TX power 26dBmWWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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天线增益2dBWWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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大气衰减: 35dB(根据目前市场上的模块实际传输距离算出的)WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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Los=100 +25 +26 +2-35=32.44 +20lg D(Km) +20lg 433WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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D=45.34KmWW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
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实际测试结果: D=1.3KmWWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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代入上面公式可算出实际大气的衰减量:WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
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Los = 32.44 20lg 1.3 20lg 433WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
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Los=接收灵敏度 LNA Gain Tx power 天线增益–大气衰减WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
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NRF905接收灵敏度 -100dBmW1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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LNA Gain: 25dBWWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
TX power 26dBmP_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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大气衰减: 35dB(根据目前市场上的模块实际传输距离算出的)WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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Los=100 +25 +26 +2-x=32.44 +20lg 1.3 +20lg 433——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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X=65.55dBWWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
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从而可以推算出如果D=20Km,至少需要输出Power多大:W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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Los=100 +25 +Tx +2-65.55=32.44 +20lg20 +20lg433WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
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Tx=49.74dBmWWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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若用三菱公司的RD06HVF1和RD15HVF1作放大,最大输出约20W,转换成dBm后为10lg20000mW=43dBm;则可以传输的实际距离为:P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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Los=100 +25 +43 +2-65.55=32.44 +20lgD +20lg433WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
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D=9.2KmP.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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