Калькулятор потерь в свободном пространстве

Потери в свободном пространстве описывают снижение плотности мощности радиоволн по мере удаления электромагнитной волны от идеального точечного источника. Причина не в поглощении сигнала воздухом: одна и та же переданная энергия распределяется по все большей сферической поверхности. Этот калькулятор определяет идеальные потери по расстоянию и частоте, затем вычитает их из мощности передачи, оценивая мощность приема при нулевых усилениях обеих антенн и отсутствии всех прочих потерь. Для расстояния в метрах и частоты в герцах формула имеет вид: двадцать десятичных логарифмов расстояния плюс двадцать десятичных логарифмов частоты минус 147.55. Результат выражается в децибелах. Удвоение расстояния добавляет около 6.02 dB потерь; удвоение частоты дает такую же прибавку при неизменных усилениях антенн. В этом упрощенном бюджете мощность приема в dBm равна мощности передачи за вычетом потерь в dB. Поскольку децибелы — логарифмическая величина, вычитание соответствует делению линейных мощностей. Полный энергетический бюджет радиолинии включает усиление передающей и приемной антенн, потери в фидерах и разъемах, поляризационное рассогласование, атмосферное поглощение, дождевое затухание, потери из-за препятствий и другие запасы. Направленные антенны могут компенсировать часть потерь расхождения за счет усиления, но требуют наведения. На реальные наземные линии также влияют отражение, дифракция, рассеяние, растительность, здания, рельеф и многолучевые замирания. Поэтому потери в свободном пространстве — базовый ориентир, а не гарантия работы на местности. Лежащая в основе расчета формула передачи Фрииса предполагает распространение в дальней зоне и прямую видимость без препятствий. Используйте положительные расстояние и частоту в указанных единицах. Важно правильно переводить частоту: один мегагерц равен миллиону герц, один гигагерц — миллиарду. Сравнивайте расчетную мощность приема с чувствительностью приемника, оставляя достаточный запас на замирания для надежной связи. Спутниковые, микроволновые, сотовые, Wi-Fi, Bluetooth и сенсорные линии могут использовать одну базовую формулу, но требуют соответствующих поправок на антенны и среду. Для связи в ближней зоне, направляющих линий передачи и эмпирических моделей потерь внутри помещений нужны другие методы. При разработке серийного беспроводного решения проверьте нормативные ограничения мощности и подтвердите итоговый бюджет моделированием распространения и измерениями.