自由空間通信距離方程

設發(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，傳播途中的電波損耗 L0 有以下表達式：

L0 (dB) = 10 Lg（ PT / PR ）

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

[舉例] 設：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沿直線方向傳播的波。顯然，收音機天線設計，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遠直視距離之內的區(qū)域，習慣上稱為照明區(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，收音機天線銷售，接收點應落在發(fā)射天線極限直視距離Rmax內。

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，極限直視距離應修正為

Rmax ＝ 4.12 { √HT (m) +√HR (m) }(km)

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

的 70% ，收音機天線工廠，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 .

機械天線

所謂機械天線，即指使用機械調整下傾角度的移動天線。

機械天線與地面垂直安裝好以后，如果因網絡優(yōu)化的要求，需要調整天線背面支架的位置改變天線的傾角來實現(xiàn)。在調整過程中，雖然天線主瓣方向的覆蓋距離明顯變化，但天線垂直分量和水平分量的幅值不變，所以天線方向圖容易變形。

實踐證明：機械天線的下傾角度為1°－5°；當下傾角度在5°－10°變化時，其天線方向圖稍有變形但變化不大；當下傾角度在10°-15°變化時，其天線方向圖變化較大；當機械天線下傾15°后，收音機天線，天線方向圖形狀改變很大，從沒有下傾時的鴨梨形變?yōu)榧忓N形，這時雖然主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，但是整個天線方向圖不是都在本基站扇區(qū)內，在相鄰基站扇區(qū)內也會收到該基站的信號，從而造成嚴重的系統(tǒng)內干擾。

另外，在日常維護中，如果要調整機械天線下傾角度，整個系統(tǒng)要關機，不能在調整天線傾角的同時進行監(jiān)測；機械天線調整天線下傾角度非常麻煩，一般需要維護人員爬到天線安放處進行調整；機械天線的下傾角度是通過計算機模擬分析軟件計算的理論值，同實際下傾角度有一定的偏差；機械天線調整傾角的步進度數為1°，三階互調指標為-120dBc。

什么是電壓駐波比

天線輸入阻抗和饋線的特性阻抗不一致時，產生的反射波和入射波在饋線上疊加形成駐波。其相鄰電壓大值和小值就是電壓駐波比。它是檢驗饋線傳輸效率的依據，電壓駐波比與功率關系如下表。本公司產品符合國家標準，在工作范圍內，天線端口的電壓駐波比小于1.5，在工作頻點的電壓駐波比小于1.2，電壓駐波比過大，將縮短天線距離，而且反射功率將返回發(fā)射機功放部分，容易燒壞功放部分，

影響通信系統(tǒng)正常工作。

電壓駐波比 1．0 1．1 1．2 1．5 2．0 3．0

反射功率% 0 0．2 0．8 4．0 11．1 25．0

傳輸功率% 100 99．8 99．2 96 88．9 75．0

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