全向天線是一種理論上的天線,它可以均勻地向所有方向輻射功率。有效全向輻射功率(EIRP)是一個(gè)假設(shè)的概念,它表示的是在實(shí)際天線最強(qiáng)輻射方向上達(dá)到同樣信號(hào)強(qiáng)度的一個(gè)理想全向天線所需要發(fā)射的功率,也稱(chēng)為等效全向輻射功率。
EIRP的測(cè)量非常有用,因?yàn)樗紤]了實(shí)際天線的增益及發(fā)生的功率損失,提供了對(duì)天線真實(shí)性能的準(zhǔn)確表示。一般而言,EIRP值越高,信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng),傳輸距離越遠(yuǎn)。
發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的路徑在通信系統(tǒng)中被稱(chēng)為通信信道。這個(gè)信道可以是實(shí)體的電線,也可以是無(wú)線的,例如在無(wú)線電、衛(wèi)星或手機(jī)通信中。在無(wú)線系統(tǒng)中,通信信道是無(wú)線電波從發(fā)射機(jī)傳播到接收機(jī)的媒介。這條路徑可能是直線視距,即信號(hào)直接從發(fā)射機(jī)傳播到接收機(jī),沒(méi)有任何阻礙。
在許多情況下,信號(hào)可能需要穿過(guò)各種障礙物,如建筑物、樹(shù)木或大氣層,從而導(dǎo)致信號(hào)的衰減或失真。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為傳播,信號(hào)走的路徑被稱(chēng)為傳播路徑。
在某些情況下,信號(hào)可能會(huì)被障礙物反射、折射或繞射,導(dǎo)致它走多條路徑到達(dá)接收機(jī)。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為多徑傳播,它可能導(dǎo)致干擾和衰落,從而降低信號(hào)的質(zhì)量。因此,發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和通信協(xié)議的設(shè)計(jì)必須考慮到這些因素,以確??煽亢透咝У耐ㄐ?。
"Line of Sight (LOS)"指的是兩個(gè)無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)之間的直視路徑,信號(hào)傳輸?shù)淖畲缶嚯x主要取決于發(fā)射功率、接收靈敏度、天線增益和路徑損耗等因素。其中,F(xiàn)SPL(Free Space Path Loss)是指無(wú)線電波在自由空間中傳播時(shí)的路徑損耗,也就是在沒(méi)有任何障礙物阻擋的情況下,信號(hào)從發(fā)射源傳播到接收端,信號(hào)強(qiáng)度的衰減FSPL的計(jì)算公式為:
對(duì)上面公式求對(duì)數(shù)10log(.),得到下面公式:并且R是距離(單位:m),f是頻率(單位:Hz)。
FSPL(dB) = 20log10(R) + 20log10(f) - 147.5582
需要注意的是FSPL僅考慮了空間中的自由傳播損耗,不包括其他如多徑效應(yīng)、地形影響、建筑物阻擋、大氣和雨衰等因素帶來(lái)的損耗。所以,在實(shí)際的無(wú)線通信中,真正的路徑損耗通常會(huì)比FSPL更大。
鏈路預(yù)算則是一種對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的所有功率增益和損耗的計(jì)算。它用于確定系統(tǒng)是否能在指定的距離內(nèi)有效地傳輸信號(hào)。
鏈路預(yù)算涉及許多因素,包括發(fā)射機(jī)的輸出功率、天線的增益、信道的損耗(包括傳播損耗、多徑損耗、雨衰、大氣衰減等)、接收機(jī)的增益等。所有這些因素都以分貝(dB)的形式表示,并相加得出總的鏈路預(yù)算。鏈路預(yù)算為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了一個(gè)有價(jià)值的分析工具。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中,鏈路預(yù)算的主要目標(biāo)是確保在接收端可以得到足夠的信號(hào)質(zhì)量,以滿足特定的誤碼率或信噪比要求。具體的數(shù)值,需要通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算和優(yōu)化得出,對(duì)于長(zhǎng)距離通信或者環(huán)境復(fù)雜的情況,可能需要更大的鏈路預(yù)算。在設(shè)計(jì)時(shí),鏈路預(yù)算的計(jì)算是一個(gè)非常重要的步驟,可以幫助工程師確定系統(tǒng)的性能指標(biāo),以及選擇合適的設(shè)備和參數(shù)。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:等效全向輻射功率(EIRP)與“鏈路預(yù)算”的計(jì)算
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