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天线的基本知识2.1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=7(dBi);f=1910MHz问:R=500m时,PR=?解答:(1)L0(dB)的计算L0(dB)=32.45+20Lg1910(MHz)+20Lg0.5(km)-GR(dB)-GT(dB)=32.45+65.62-6-7-7=78.07(dB)(2)PR的计算PR=PT/(107.807)=10(W)/(107.807)=1(μW)/(100.807)=1(μW)/6.412=0.156(μW)=156(mμW)#顺便指出,1.9GHz电波在穿透一层砖墙时,大约损失(10~15)dB.2.1超短波和微波的传播视距2.2极限直视距离超短波特别是微波,频率很高,波长很短,它的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。超短波特别是微波,主要是由空间波来传播的。简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax。在最远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离Rmax以外的区域,则称为阴影区。不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。受地球曲率半径的影响,极限直视距离Rmax和发射天线与接收天线的高度HT与HR间的关系为:Rmax=3.57{√HT(m)+√HR(m)}(km)天线的基本知识RTRTRR接收天线高HR发射天线高HT考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为Rmax=4.12{√HT(m)+√HR(m)}(km)由于电磁波的频率远低于光波的频率,电波传播的有效直视距离Re约为极限直视距离Rmax的70%,即Re=0.7Rmax.例如,HT与HR分别为49m和1.7m,则有效直视距离为Re=24km.2.1超短波和微波的传播视距2.2极限直视距离超短波特别是微波,频率很高,波长很短,它的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。超短波特别是微波,主要是由空间波来传播的。简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax。在最远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离Rmax以外的区域,则称为阴影区。不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。受地球曲率半径的影响,极限直视距离Rmax和发射天线与接收天线的高度HT与HR间的关系为:Rmax=3.57{√HT(m)+√HR(m)}(km)天线的基本知识RTRTRR接收天线高HR发射天线高HT考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为Rmax=4.12{√HT(m)+√HR(m)}(km)由于电磁波的频率远低于光波的频率,电波传播的有效直视距离Re约为极限直视距离Rmax的70%,即Re=0.7Rmax
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