自由空間通信距離方程

設(shè)發(fā)射功率為PT，發(fā)射天線增益為GT，工作頻率為f .接收功率為PR，龍崗?fù)ㄓ嵦炀€，接收天線增益為GR，收、發(fā)天線間距離為R，那么電波在無(wú)環(huán)境干擾時(shí)，傳播途中的電波損耗 L0有以下表達(dá)式：

L0 (dB) = 10 Lg（ PT / PR ）

= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R (km ) - GT (dB) - GR (dB)

[舉例] 設(shè)：PT = 10 W = 40dBmw ；GR = GT = 7(dBi) ； f = 1910MHz

問(wèn)：R = 500 m 時(shí)， PR = ？

解答： (1) L0 (dB) 的計(jì)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 的計(jì)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 ) #

順便指出，1.9GHz電波在穿透一層磚墻時(shí)，大約損失 (10---15)dB

超短波特別是微波，頻率很高，波長(zhǎng)很短，它的地表面波衰減很快，因此不能依靠地表面波作

較遠(yuǎn)距離的傳播。超短波特別是微波，主要是由空間波來(lái)傳播的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，空間波是在空間范圍內(nèi)沿直線方向傳播的波。顯然，由于地球的曲率使空間波傳播存在一個(gè)極限直視距離Rmax。在Zui遠(yuǎn)直視距離之內(nèi)的區(qū)域，習(xí)慣上稱為照明區(qū)；極限直視距離Rmax以外的區(qū)域，則稱為陰影區(qū)。不言而語(yǔ)，利用超短波、微波進(jìn)行通信時(shí)，接收點(diǎn)應(yīng)落在發(fā)射天線極限直視距離Rmax內(nèi)。

受地球曲率半徑的影響，極限直視距離Rmax 和發(fā)射天線與接收天線的高度HT 與HR間的關(guān)系

為 ： Rmax ＝ 3.57{ √HT (m) +√HR (m) }(km)

考慮到大氣層對(duì)電波的折射作用，極限直視距離應(yīng)修正為

Rmax ＝ 4.12 { √HT (m) +√HR (m) }(km)

由于電磁波的頻率遠(yuǎn)低于光波的頻率，電波傳播的有效直視距離 Re 約為極限直視距離Rmax

的 70% ，龍崗?fù)ㄓ嵦炀€銷售，即 Re = 0.7 Rmax .

例如，HT 與 HR 分別為 49 m 和 1.7 m，則有效直視距離為 Re= 24 km .

天線的輸入阻抗

天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，良好情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，龍崗?fù)ㄓ嵦炀€廠，這時(shí)饋線終端沒(méi)有功率反射，饋線上沒(méi)有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量，龍崗?fù)ㄓ嵦炀€廠商，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來(lái)衡量即反射系數(shù)，行波系數(shù)，駐波比和回波損耗，四個(gè)參數(shù)之間有固定的數(shù)值關(guān)系，使用那一個(gè)純出于習(xí)慣。在我們?nèi)粘＞S護(hù)中，用的較多的是駐波比和回波損耗。一般移動(dòng)通信天線的輸入阻抗為50Ω。

駐波比：它是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在1到無(wú)窮大之間。駐波比為1，表示完全匹配；駐波比為無(wú)窮大表示全反射，完全失配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于1.5，但實(shí)際應(yīng)用中VSWR應(yīng)小于1.2。過(guò)大的駐波比會(huì)減小信號(hào)站的覆蓋并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大，影響信號(hào)站的服務(wù)性能。

回波損耗：它是反射系數(shù)值的倒數(shù)，以分貝值表示?；夭〒p耗的值在0dB的到無(wú)窮大之間，回波損耗越大表示匹配越差，回波損耗越大表示匹配越好。0表示全反射，無(wú)窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求回波損耗大于14dB。

如何選擇天線安裝地點(diǎn)？

  由于地形和環(huán)境地的影響，天線接收至的電磁波是有效直射波與反射繞射波及散射波的疊加，其結(jié)果決定了接收點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)幅度和相位，并直接影響天線的應(yīng)用效果。因此，選擇天線架設(shè)位置應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

（1） 天線的發(fā)射或接收方向應(yīng)避開(kāi)障礙物（樓房、鐵塔、橋梁）；

（2） 天線架設(shè)地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離干擾源（高壓線、航線、鐵塔、公路等）；

（3） 天線應(yīng)盡量架設(shè)在附近的置高點(diǎn)；

（4）如有幾付天線同在一個(gè)鐵塔上工作，應(yīng)特別注意它們之間左右和上下的間距，以防相互耦合影響系統(tǒng)性能。

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