浅谈无线信号损耗的计算..docx

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浅谈无线信号损耗的计算.

浅谈无线信号损耗的计算标签:信号功率电桥馈线一?引言????整理该文章,是自己本身参与项目中遇到的具体工作情况的点滴总结,希望能和大家做交流,有不合理之处也恳请大家指出。????几个基本的概念:1. dBdB是一个表征相对值的值,纯粹的比值,只表示两个量的相对大小关系,没有单位,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面的计算公式:10log(甲功率/乙功率),如果采用两者的电压比计算,要用20log(甲电压/乙电压)。[例] 甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率比乙的功率大3dB。反之,如果甲的功率是乙的功率的一半,则甲的功率比乙的功率小3 dB。2. dBmdBm是一个表示功率绝对值的值(也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值),计算公式为:10log(功率值/1mw)。[例] 如果功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。[例] 对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:10log(40W/1mw)=10log(40000)=10log4+10log10000=46dBm。总之,dB是两个量之间的比值,表示两个量间的相对大小,而dBm则是表示功率绝对大小的值。在dB,dBm计算中,要注意基本概念,用一个dBm减另外一个dBm时,得到的结果是dB,如:30dBm - 0dBm = 30dB。一般来讲,在工程中,dBm和dBm之间只有加减,没有乘除。而用得最多的是减法:dBm 减 dBm 实际上是两个功率相除,信号功率和噪声功率相除就是信噪比(SNR)。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘。????结合中兴产品RRU(无线射频单元)R8860和R8840,其中R8860典型机顶输出功率为60W,约为47.8 dBm ;R8840典型机顶输出功率为40W,为46 dBm????换成dB和dBm后,原来的乘除运算为加减运算,如原来信号减小一半,在dB和dBm处理中,只需要减3就可以了:10log(0.5*甲功率/乙功率)=10log(甲功率/乙功率)+10log0.5=10log(甲功率/乙功率)-3二?线路衰减????本文章中提到的信号衰减主要是机柜到天线中间的损耗,不包括在自由空间中的损耗。信号从机柜到天线,中间要经过馈线和其他无源器件,下面分别从两个方面来说明。????目前常用的馈线种类有1/2,7/8,5/4等,馈线的直径由小到大,相应的馈损由大到小,下表为三种馈线的百米馈损。馈损表standard(dB/100m)-1GHzstandard(dB/100m)-2GHz1/2 jumper7.210.27/8 feeder3.946.945/4 feeder3.134.83表一?? 三种馈线的百米馈损????其中900M信号对应表中1GHz信号衰减,1800M和2100M对应2GHz信号衰减。如1/2馈线对900M信号的百米馈线损耗为7.2dB,1800M和2100M信号的百米馈线损耗为10.2 dB。一般应用场景中,1/2做跳线使用,用于连接设备和其他的馈线(7/8,5/4馈线)。三? 无源器件衰减????常见的无源器件有电桥、耦合器、合路器等,以下主要介绍这三种无源期间的功能,具体应用场所。(1)电桥????电桥的主要功能是进行同频合路,如两个900M的信号合成一路,两进两出的内部结构示意图如图一所示。同样,两进一出的电桥相当于把OUT1,OUT2其中一个端口内部接负载。?图一? 电桥内部结构图????理想的电桥,具体信号的流向,从IN1中输入信号,内部分成两路,从OUT1和OUT2输出,两个输出端口信号的强度分别为IN1输入信号强度的一半(3dB的衰减)。IN1和IN2输入两个同频段(不是同一个频点),信号强度为A和B,用电桥对这两个信号进行合路,输出后,OUT1和OUT2信号的强度为:C=1/2*(A+B)?????????? (1)D=1/2*(A+B)?????????? (2)????这样就完成了两个同频信号的合路,该电桥也叫3dB电桥。实际应用中,存在电桥内部无源器件对信号的衰减,衰减值大于3dB。同时也可以把3dB电桥作为基本器件根据实际场景的需要组合成各种形式的电桥,如两端输入,三端输出,输出端口信号衰减为3dB,6dB,6dB;两端输入,四端输出,输出端口信号衰减为6dB,6dB,6dB,6dB。具体组合如图二和图三所示。?图二? 两端输入,三端输出电桥?图三? 两端输入,四端输出注:信号的流向是双向的,以上图中IN和OUT只做示意,理想状况下,3dB为衰减到原来的一半,6dB为衰减到原来的四分之一。?(2)耦合器????耦合器一般也用于同频合路,与电桥不同的,输入的信号不是平均分配到输出端口,根据衰减的不同,目前有6d

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