Calculadora de pérdida en espacio libre

Calcula la pérdida ideal de trayecto RF y la potencia recibida a partir de la potencia transmitida, la distancia y la frecuencia.

Calcular la pérdida en espacio libre
Introduce la potencia transmitida en dBm, la separación en metros y la frecuencia portadora en hercios.

Acerca de la pérdida en espacio libre

La pérdida de trayecto en espacio libre describe la reducción de la densidad de potencia de radio cuando una onda electromagnética se aleja de una fuente puntual ideal. No se debe a que el aire absorba la señal, sino a que la misma energía transmitida ocupa una superficie esférica cada vez mayor. Esta calculadora evalúa la pérdida ideal según la separación y la frecuencia, y después la resta de la potencia transmitida para estimar la potencia recibida cuando las ganancias de ambas antenas y todas las demás pérdidas son cero. Con la distancia en metros y la frecuencia en hercios, la ecuación es veinte veces el logaritmo decimal de la distancia más veinte veces el logaritmo decimal de la frecuencia menos 147.55. El resultado se expresa en decibelios. Duplicar la distancia añade unos 6.02 dB de pérdida; duplicar la frecuencia añade lo mismo si las ganancias de las antenas se mantienen constantes. En este presupuesto simplificado, la potencia recibida en dBm es la potencia transmitida menos la pérdida de trayecto en dB. Como las magnitudes en decibelios son logarítmicas, la resta representa una división de potencias lineales. Un presupuesto de enlace completo incluye las ganancias de las antenas transmisora y receptora, las pérdidas en líneas de alimentación y conectores, el desajuste de polarización, la absorción atmosférica, la atenuación por lluvia, las pérdidas por obstáculos y otros márgenes. Las antenas direccionales pueden compensar parte de la pérdida por dispersión mediante su ganancia, pero requieren alineación. Los enlaces terrestres reales también encuentran reflexión, difracción, dispersión, vegetación, edificios, terreno y desvanecimiento multitrayecto. Por tanto, la pérdida en espacio libre es una referencia, no una garantía de rendimiento real. La relación de transmisión de Friis en la que se basa este cálculo supone propagación en campo lejano y línea de vista sin obstáculos. Usa valores positivos de distancia y frecuencia en las unidades indicadas. La conversión de frecuencia es importante: un megahercio equivale a un millón de hercios y un gigahercio, a mil millones. Compara la potencia recibida estimada con la sensibilidad del receptor y reserva un margen de desvanecimiento suficiente para la fiabilidad. Los enlaces satelitales, de microondas, celulares, Wi-Fi, Bluetooth y de sensores pueden usar la misma ecuación básica, pero cada aplicación necesita términos de antena y entorno adecuados. El acoplamiento en campo cercano, las líneas de transmisión guiadas y los modelos empíricos de pérdida en interiores requieren otros métodos. Para un diseño inalámbrico destinado a producción, verifica los límites normativos de potencia y valida el presupuesto final con modelos de propagación y mediciones.

Ejemplos de pérdida en espacio libre

Datos del enlaceResultado idealAplicación
20 dBm, 50 m, 2.4 GHz74.033625 dB de pérdidaEnlace Wi-Fi corto
43 dBm, 1,000 m, 900 MHz91.53485 dB de pérdidaEnlace en banda celular
0 dBm, 10 m, 2.4 GHz60.054225 dB de pérdidaEstimación del alcance Bluetooth

Cómo calcular la pérdida de trayecto RF

  1. Introduce la potencia de salida del transmisor en dBm.
  2. Mide la separación en línea de vista e introdúcela en metros.
  3. Convierte la frecuencia portadora a hercios e introduce el valor positivo.
  4. Selecciona Calcular y usa la pérdida ideal y la potencia recibida en un presupuesto de enlace completo.

Preguntas frecuentes

¿Qué representa la pérdida en espacio libre?

Representa la expansión geométrica de la energía de radio por un espacio sin obstáculos. Excluye obstáculos, clima, pérdidas del hardware y ganancias de las antenas.

¿Por qué una frecuencia mayor aumenta la pérdida calculada?

Con antenas isotrópicas y distancia fijas, la relación de Friis produce una pérdida mayor a frecuencias más altas. La ganancia de una antena real puede variar con la frecuencia y debe tratarse por separado.

¿La potencia recibida equivale a la potencia de entrada del receptor?

Solo en el caso simplificado de ganancia nula y sin pérdidas adicionales usado aquí. Un presupuesto completo suma las ganancias de antena y resta las pérdidas de cables, conectores, polarización y entorno.

¿Puedo usar kilómetros y megahercios directamente?

No en estos campos, que requieren metros y hercios. Convierte primero las unidades o el resultado logarítmico tendrá un gran error sistemático.

¿Una línea de vista despejada garantiza el resultado?

No, las condiciones de espacio libre son una referencia ideal. Las reflexiones del suelo, la obstrucción de la zona de Fresnel, el clima y el multitrayecto pueden alterar un enlace real.