无线电传输距离计算.doc

无线电传输距离计算
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石家庄硕讯科技有限公司
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1、概述
略。
2、任务来源
略。
3、设计方案

影响通信距离的主要因素有模块的功率、模块的灵敏度、模块的选择性、天线的高度、天线的类型、馈线的长度及线径、所在地区无线电干扰的频谱分布、高大建筑或金属物体与天线的相对位置、地形地貌等环境因素。

通常把传播环境按地形和地物加以分类。按地形分类可分为“准平滑地形”(地形起伏量不超过20米,变化缓慢、无突出阻挡物)和“不规则地形”(丘陵,独立山岳、倾斜地形)。因这次应用环境为“准平滑地形”,遮挡较少,地形对传输距离的影响可忽略不计。

天线的增益对通信距离有很大的影响。一般来说天线的增益越大通信距离越远。下面列出了几种常用的天线的增益及适用范围。
a) 吸盘天线:价格适中、安装方便、增益适中,适合于安装在移动车辆上,或吸附在金属物体上。。
b)中增益全向天线:,安装需有固定支架,适合远距离多点传输。
c) 高增益全向天线:,安装需有固定支架,适合远距离多点传输。
d) 定向天线:增益很高,为12dB,安装需有固定支架,适合远距离固定方向传输。
这次地面站选用的通讯天线为中增益全向天线;移动站选用的全向天线为吸盘天线。

天线的高度对通信距离也有很大的影响。一般来说天线的高度越高通信距离越远。将天线高度提高5米,比将功率提高1倍对增大距离的影响还大。

馈线是连接模块与天线的重要设备。不同粗细、不同质量的馈线对通信距离会产生很大的影响。例如:50―3(阻抗50Ω,截面3)、50―7(阻抗50Ω,截面7)、50―9(阻抗50Ω,截面9)。若使用50―7的馈线长度为30M,。同样,接收时信号电平也将有一半的损耗。因此应尽量使用芯径粗的馈线,并尽量使馈线长度短。
这次地面站选用的通讯馈线选用50―;车载通讯馈线选用50―3的馈线。

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。
Lo(db)=+201gd(Km)+201gf(MHz)…(1)
式中Lo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,空间传输损耗将分别增加6dB。
这个公式也可以理解为损耗每增加6dB,传输的距离将缩小1倍,所以在满足数据传输要求的时,尽量选择载波频率低电台。
另外根据根据波的衍射原理,就是说障碍物小于波长时,电磁波容易通过,频率高得电磁波方向性好,波长小,不容易通