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，接收天線增益為GR，收、發(fā)天線間距離為R，那么電波在無環(huán)境干擾時，收音機天線，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：R = 500 m 時， PR = ？

解答： (1) L0 (dB) 的計算

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，大約損失 (10---15)dB

超短波特別是微波，頻率很高，波長很短，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，主要是由空間波來傳播的。簡單地說，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，利用超短波、微波進行通信時，接收點應(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% ，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 .

什么是天線的增益

增益是天線主要指針之一，它是方向系數(shù)與效率的乘積，是天線輻射或接收電波大小的表現(xiàn)。增益大小的選擇取決于系統(tǒng)設(shè)計對電波覆蓋區(qū)域的要求，簡單地說，在同等條件下，增益越高，電波傳播速度就越遠(yuǎn)，一般地臺天線采用高增益天線，移動臺天線采用低增益天線。

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天線安裝小知識（2）

  總的來說，收音機天線廠家，天線的安裝應(yīng)注意以下幾個問題：

　?。?）定向天線的塔側(cè)安裝：為減少天線鐵塔對天線方向圖的影響，在安裝時應(yīng)注意：定向天線的中心至鐵塔的距離為λ/4或3λ/4時，可獲得塔外的大方向性。

　　（2）全向天線的塔側(cè)安裝：為減少天線鐵塔對天線方向圖的影響，原則上天線鐵塔不能成為天線的反射器。因此在安裝中，天線總應(yīng)安裝于棱角上，且使天線與鐵塔任一部位的Zui近距離大于λ。

　?。?）多天線共塔：要盡量減少不同網(wǎng)收發(fā)信天線之間的耦合作用和相互影響，設(shè)法增大天線相互之間的隔離度，辦法是增大相互之間的距離。天線共塔時，收音機天線設(shè)計，應(yīng)優(yōu)先采用垂直安裝。

　?。?）對于傳統(tǒng)的單極化天線（垂直極化），由于天線之間（RX-TX，TX-TX）的隔離度（≥30dB）和空間分集技術(shù)的要求，收音機天線銷售，要求天線之間有一定的水平和垂直間隔距離，一般垂直距離約為50cm，水平距離約為4.5m，這時必須增加基建投資，以擴大安裝天線的平臺，而對于雙極化天線（±45°極化），由于±45°的極化正交性可以保證+45°和-45°兩副天線之間的隔離度滿足互調(diào)對天線間隔離度的要求（≥30dB），因此雙極化天線之間的空間間隔僅需20-30cm，可以不必興建鐵塔，只需要架一根直徑20cm的鐵柱，將雙極化天線按相應(yīng)覆蓋方向固定在鐵柱上即可。

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