Dämpfungsrechner

Abstandsabhängigen Pfadverlust, Mediendämpfung und verbleibenden Signalpegel für Funk-, Schall- oder optische Strecken berechnen.

Eingaben zur Signaldämpfung
Modellieren Sie logarithmische Ausbreitungsverluste und optional lineare Medienverluste zwischen zwei Abständen.

Über Signaldämpfung

Dämpfung bezeichnet die Abnahme des Signalpegels, während sich Energie durch Raum oder Material ausbreitet. Funkwellen verteilen sich auf eine größere Fläche, Schall verliert Energie an Luft und Oberflächen, Licht wird in optischen Medien absorbiert oder gestreut. Solche Verhältnisse werden meist in Dezibel angegeben, weil Logarithmen wiederholte Multiplikationen in praktische Additionen umwandeln. Ein Verlust von 20 dB bedeutet, dass die Leistung auf ein Hundertstel fällt, unabhängig vom absoluten Sendepegel. Dieser Rechner bestimmt den Freiraumpfadverlust aus dem Abstand in Metern und der Frequenz in Megahertz. Intern werden Megahertz in Hertz umgerechnet. Dann werden 20 mal der Zehnerlogarithmus des Abstands und 20 mal der Logarithmus der Frequenz in Hertz addiert und 147.55 dB abgezogen. Zusätzlich berechnet das Log-Distance-Modell die Pegeländerung zwischen Referenz- und Endabstand. Dieser Term ist das Zehnfache des Pfadverlustexponenten multipliziert mit dem Logarithmus des Abstandsverhältnisses. Ein Exponent von zwei beschreibt ideale Freiraumausbreitung; bei Hindernissen sind oft größere empirische Werte nötig. Der optionale Medienkoeffizient addiert für jeden Meter jenseits des Referenzpunkts einen festen Dezibelbetrag. Setzen Sie ihn auf null, wenn nur die räumliche Ausbreitung berücksichtigt werden soll. Der Anfangspegel wird in dBm eingegeben, einem absoluten Leistungspegel bezogen auf ein Milliwatt. Dämpfung wird in dB als relatives Verhältnis gemessen. Zieht man den berechneten relativen Verlust vom Anfangspegel in dBm ab, ergibt sich der geschätzte Endpegel in dBm. Die Unterscheidung verhindert einen häufigen Fehler: dBm-Pegel können negativ sein, während eine positive Dämpfung eine Verringerung bedeutet. Der absolute Freiraumpfadverlust und die relative Signalschätzung beantworten unterschiedliche Fragen. Der Freiraumverlust beschreibt einen idealen ungehinderten Weg von einer theoretisch isotropen Quelle bei angegebener Frequenz und Endentfernung. Die Endsignalberechnung behandelt den eingegebenen Anfangspegel als Messung am Anfangsabstand und wendet die modellierte Änderung auf den restlichen Weg an. Im relativen Freiraumverhältnis kürzt sich die Frequenz heraus; für den absoluten Pfadverlust bleibt sie wesentlich. Das Ergebnis ist eine technische Schätzung, keine Standortmessung oder vollständige Funkstreckenbilanz. Antennengewinne, Stecker- und Kabelverluste, Senderschwankungen, Empfängerempfindlichkeit, Gelände, Wetter, Wände und Polarisation können relevant sein. Verwenden Sie realistische Referenzabstände, Frequenzen und Umgebungsexponenten und vergleichen Sie den Endpegel mit der Empfängerschwelle. Messungen an mehreren Positionen bleiben die beste Methode, ein verlässliches Ausbreitungsmodell zu kalibrieren.

Dämpfungsbeispiele

Die Beispiele trennen ideale Ausbreitung von zusätzlicher Absorption im Übertragungsmedium.

SignalwegBerechnetes ErgebnisEinordnung
30 dBm, 1 m bis 10 m, 2,400 MHz, Exponent 2, 0 dB/mFSPL 60.054 dB; relativer Verlust 20 dB; Endpegel 10 dBmDer zehnfache Freiraumabstand verursacht zusätzlich 20 dB relativen Pfadverlust.
-20 dBm, 2 m bis 20 m, 900 MHz, Exponent 3, 0.2 dB/mFSPL 57.555 dB; relativer Verlust 33.6 dB; Endpegel -53.6 dBmDreißig Dezibel entstehen durch Ausbreitung, 3.6 dB durch das verlustbehaftete Medium.
0 dBm, 5 m bis 50 m, 100 MHz, Exponent 2.5, 0.1 dB/mFSPL 46.429 dB; relativer Verlust 29.5 dB; Endpegel -29.5 dBmDer absolute Verlust hängt von der Frequenz ab; die Änderung des gemessenen Pegels nutzt das Abstandsverhältnis.

So verwenden Sie den Dämpfungsrechner

  1. Geben Sie den gemessenen oder angegebenen Signalpegel am Referenzpunkt ein.
  2. Geben Sie einen positiven Referenzabstand und einen mindestens ebenso großen Endabstand an.
  3. Geben Sie die Frequenz ein, wählen Sie einen passenden Pfadverlustexponenten und ergänzen Sie lineare Medienverluste pro Meter.
  4. Wählen Sie Dämpfung berechnen, um Ausbreitungsverlust, Gesamtdämpfung und Endsignalpegel anzuzeigen.

Häufige Fragen zum Dämpfungsrechner

Was ist der Unterschied zwischen dB und dBm?

Dezibel beschreibt ein relatives Gewinn- oder Verlustverhältnis, dBm einen absoluten Leistungspegel bezogen auf ein Milliwatt. Ein dB-Verlust kann von einem dBm-Pegel abgezogen werden, um einen neuen dBm-Pegel zu erhalten.

Welchen Pfadverlustexponenten sollte ich wählen?

Für ideale ungehinderte Freiraumausbreitung verwenden Sie zwei. Innenräume, Städte oder Umgebungen mit Hindernissen erfordern oft einen gemessenen empirischen Wert von ungefähr zwei bis fünf.

Warum kann der Endsignalpegel negativ sein?

Negative dBm-Werte stehen lediglich für Leistungen unter einem Milliwatt und sind bei Empfangssignalen normal. Ein stärker negativer Wert bedeutet ein schwächeres Signal.

Berücksichtigt der Rechner den Antennengewinn?

Nein, er modelliert nur Abstand und optionale Mediendämpfung ab dem eingegebenen Anfangspegel. Antennengewinn, Kabel- und Steckerverluste sowie weitere Bilanzgrößen müssen separat ergänzt werden.

Eignet sich das Modell auch für Schall oder Licht?

Ja, logarithmische und lineare Dämpfungsmuster können viele Wellen beschreiben. Achten Sie darauf, dass Anfangspegel, Koeffizient und Interpretation der Endeinheit zum physikalischen System passen.