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浅谈无线传输距离是如何计算的？
无线传输（Wireless transmission）是指利用无线技术进行数据传输的一种方式。无线传输和有线传输是对应的。随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线图像传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。
无线传输距离计算公式
Pr= Pt- Ct+ Gt- FL+ Gr- Cr；
Pr：接收端灵敏度，单位是dBm；
Pt：发送端功率，单位是dBm；
Cr：接收端接头和电缆损耗，单位是dB；
Ct：发送端接头和电缆损耗，单位是dB；
Gr：接收端天线增益，单位是dB；
Gt：发送端天线增益，单位是dB；
FL：自由空间损耗，单位是dB。
FL=20 lg R +20 lg f + 92.44；
R是两点之间的距离，单位是km；
f是频率，单位是GHz。
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，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）=10lg（PT/PR）
=32.45+20lgf（MHz）+20lgR（km）-GT（dB）-GR（dB）。
举例：设：PT=10W=40dBmw，GR=GT=7dBi，f1910MHz，问：R=500m时，PR是多少？
解答：
（1）L0=32.45+20lg1910+20lg0.5-GR-GT=32.45+65.62-6-7-7=78.07dB；
（2）由L0（dB）=10lg（PT/PR）计算出PR=0.156uW。
顺便指出，1.9GHz电波在穿透一层砖墙时，大约损失10~15dB。
无线传输距离估算
无线网络系统的传输距离或覆盖范围受多种因素的影响，除了信号源的发射功率、天线的增益、接 收设备的灵敏度、频率、自由空间衰减、噪声干扰外，还有现场环境的影响，例如建筑物、树木和墙壁的遮挡，人体、气候等对电磁波的衰减，纯粹自由空间的传输环境在实际应用中是不存在的。
由于无线网络系统是一个实际应用的工程，必须在实施前进行设计和预算，必须事前对无线网络系统的传输距离或覆盖范围进行估算，进而对系统部署规模有一个估计，下面的表格就是对一个“基站”的覆盖能力进行估算的办法。
第一步：计算无线通信系统上下行总增益。
第二步：计算最大视距传输距离。计算公式为：
最大视距传输距离（m）＝10（系统总增益－40）/30
第三步：估算现场实际覆盖距离。
例如：传输距离估算
| 总增益（dBm） | 最大距离（m） | 实际距离（m） |
|---|---|---|
| 91 | 50 | 43 |
| 100 | 100 | 80 |
| 109 | 200 | 149 |
| 121 | 500 | 342 |
| 125 | 700 | 463 |
| 130 | 1000 | 639 |
| 139 | 2000 | 1194 |
| 148 | 4000 | 2233 |
| 153 | 6000 | 3220 |
| 160 | 10000 | 5106 |
| 169 | 20000 | 9548 |
| 181 | 50000 | 21838 |
通过上述三个步骤可以对每个基站所覆盖的范围有一个初步的估计，进一步估算出所要覆盖区域的基站数量和网络规模。
无线通信距离的计算
这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法：所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。
通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。
下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗：
Los 是传播损耗，单位为dB；
D是距离，单位是Km；
F是工作频率，单位是MHz。
式中Lfs为传输损耗，D为传输距离，频率的单位以MHz计算。
由上式可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与工作频率f和传播距离D有关，当F或D增大一倍时，﹝Lfs﹞将分别增加6dB。
下面举例说明一个工作频率为433.92MHz，发射功率为＋10dBm（10mW），接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离：
1、 由发射功率 10dBm，接收灵敏度为-105dBm，Los = 115dB
2、由Los、F计算得出：D =31km。
这是理想状况下的传输距离，实际的应用中是会低于该值，这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响，如大气、阻挡物、多径等造成的损耗，将上述损耗的参考值计入上式中，即可计算出近似通信距离。
假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB，可以计算得出通信距离为：D =1.7km。
无线传输距离和发射功率以及频率的关系：
换算关系：
应用举例：无线通信距离的计算
这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法：所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。
通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。
由上式可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时，［Lfs］将分别增加6dB。
下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗：
Los 是传播损耗，单位为dB，一般车内损耗为8-10dB，馈线损耗8dB；
d是距离，单位是Km；
f是工作频率，单位是MHz。
例：如果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。
下面举例说明一个工作频率为433.92MHz，发射功率为＋10dBm（10mW），接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离：
这是理想状况下的传输距离，实际的应用中是会低于该值，这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响，如大气、阻挡物、多径等造成的损耗，将上述损耗的参考值计入上式中，即可计算出近似通信距离。
假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB，可以计算得出通信距离为：d =1.7km。
结论：无线传输损耗每增加6dB， 传送距离减小一倍。
来源：雨飞工作室
审核编辑：汤梓红
工商网监
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