室内传播和路径损耗计算及实例VIP专享

室内传播和路径损耗计算及实例 RFWaves 公司 Adi Shamir摘要：通过对传播路径损耗的估算来预测无线通信系统在其工作环境下的性能；解释了自由空间传播损耗的计算；电磁波在介质中的发射和反射系数的理论计算是预测反射和发射系数的工具。下面的一些实例和模型是在 2.4GHz 工作频率时给出的。 -------------------------------------------------------------------------------------------VMLA2lj。aX0tHg4。1.简介大多数无线应用设计人员最关怀的问题是系统能否正常工作在无线信道的最大距离。最简单的方法是计算和预测：a)系统的动态范围；b)电磁波的传播损耗。CD8ym8A。WjgQDEZ。动态范围对设计者而言是一个重要的系统指标。它决定了传输信道上(收发信机之间)允许的最大功率损耗。 决定动态范围的主要指标是发射功率和接收灵敏度。例如：某系统有 80dB 的动态范围是指接收机可以检测到比发射功率低 80dB 的信号电平。传播损耗是指传输路径上损失的能量，传播路径是电磁波传输的路径(从发射机到接收机)。例：假如某路径的传播损耗是 50dB，发射机的功率是 10dB，那末接收机的接收信号电平是-40dB。Zincjg6。REiyU67。2．自由空间中电磁波的传播如上所述，当电磁波在自由空间传播时，其路径可认为是连接收发信机的一条射线，可用 Ferris 公式计算自由空间的电波传播损耗：4a9iNrM。0mlhuvo。Pr/Pt= Gt.Gr. (λ/4πR)2 (2.1)zzpa534。t2SFMGc。式中 Pr 是接收功率，Pt 是发射功率，Gt 和 Gr 分别是发射和接收天线的增益，R 是收发信机之间的距离，功率损耗与收发信机之间的距离 R 的平方成反比。公式 2.1 可以对数表示为：8iOLULk。EOt89i0。PL=-Gr-Gt+20log(4πR/λ)=Gr+Gt+22+20log(R/λ) （2.2）uIBcZml。YfkfVAx。式中 Gr 和 Gt 分别代表接收天线和发射天线增益（dB）,R 是收发信机之间的距离，λ 是波长。当 λ=12.3cm 时(f=2.44GHz)可得出：PL2.44=-Gr-Gt+40.2+20log(R) （2.3） Sjf3bcb。ttWMaU7。R 的单位为米。图 2-1 表示了信号频率 2.44GHz，天线的增益为 0dBi 时的自由空间的损耗曲线。注意：在此公式中收发天线的极化要一致（匹配），天线的极化不同会产生另一损耗系数。一般情况下对于理想的线极化天线，极化损耗同两个天线的极化方向的夹角的余弦的平方成正比。例如：两个偶极天线的方向夹角为 45°时，极化损耗系数为-3dB 左右。NjZ1PIm。T487zZD。图 2-1 自由空间的损耗曲线...