自由空间通信距离方程
设发射功率为PT,发射天线增益为GT,工作频率为f .接收功率为PR,龙岗通讯天线,接收天线增益为GR,收、发天线间距离为R,那么电波在无环境干扰时,传播途中的电波损耗 L0有以下表达式:
L0 (dB) = 10 Lg( PT / PR )
= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R (km ) - GT (dB) - GR (dB)
[举例] 设:PT = 10 W = 40dBmw ;GR = GT = 7(dBi) ; f = 1910MHz
问:R = 500 m 时, PR = ?
解答: (1) L0 (dB) 的计算
L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) +20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB)
= 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07(dB)
(2) PR 的计算
PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / (10 7.807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0.807 )
= 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156( mμW ) #
顺便指出,1.9GHz电波在穿透一层砖墙时,大约损失 (10---15)dB
超短波特别是微波,频率很高,波长很短,它的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作
较远距离的传播。超短波特别是微波,主要是由空间波来传播的。简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax。在Zui远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离Rmax以外的区域,则称为阴影区。不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。
受地球曲率半径的影响,极限直视距离Rmax 和发射天线与接收天线的高度HT 与HR间的关系
为 : Rmax = 3.57{ √HT (m) +√HR (m) }(km)
考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为
Rmax = 4.12 { √HT (m) +√HR (m) }(km)
由于电磁波的频率远低于光波的频率,电波传播的有效直视距离 Re 约为极限直视距离Rmax
的 70% ,龙岗通讯天线销售,即 Re = 0.7 Rmax .
例如,HT 与 HR 分别为 49 m 和 1.7 m,则有效直视距离为 Re= 24 km .
天线的输入阻抗
天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接,良好情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,龙岗通讯天线厂,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,龙岗通讯天线厂商,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
驻波比:它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5,但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小信号站的覆盖并造成系统内干扰加大,影响信号站的服务性能。
回波损耗:它是反射系数值的倒数,以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。
如何选择天线安装地点?
由于地形和环境地的影响,天线接收至的电磁波是有效直射波与反射绕射波及散射波的叠加,其结果决定了接收点处的场强幅度和相位,并直接影响天线的应用效果。因此,选择天线架设位置应注意以下几个方面。
(1) 天线的发射或接收方向应避开障碍物(楼房、铁塔、桥梁);
(2) 天线架设地点应尽量远离干扰源(高压线、航线、铁塔、公路等);
(3) 天线应尽量架设在附近的置高点;
(4)如有几付天线同在一个铁塔上工作,应特别注意它们之间左右和上下的间距,以防相互耦合影响系统性能。
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