无线电磁波在自由空间的衰减

无线电磁波在自由空间的衰减

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/Gloryshzh/article/details/144012497

无线电磁波在自由空间中的传播会受到各种因素的影响而产生衰减，这种衰减在无线通信领域被称为自由空间损耗。本文将详细介绍自由空间损耗的概念、计算公式，并通过Wi-Fi信号的具体实例，帮助读者理解无线电磁波在自由空间中的衰减规律。

自由空间损耗的基本概念

自由空间损耗，指的是电磁波在空气中传播时候的能量损耗，电磁波在穿透任何介质的时候都会有损耗。在传输路径上的损耗，即为路径损耗。

自由空间路径损耗的基本公式

简化的自由空间损耗公式为：
L=32.5+20lgF+20lgD

其中：

• L：自由空间损耗，单位dB
• F：频率，单位MHz
• D：距离，单位Km

这个公式是在标准大气条件下(气温25°，1个大气压)的理想情况下的计算公式。

Wi-Fi的自由空间损耗

2.4GHz频段的衰减

2.4GHz频段的衰减公式为：L=100+20lgD

具体衰减情况如下：

• 距离1Km，衰减L=120dB
• 距离100m，衰减L=80dB
• 距离10m，衰减L=60dB
• 距离1m，衰减L=40dB

5.8GHz频段的衰减

5.8GHz频段的衰减公式为：L=108+20lgD

不同信道的自由空间损耗

• 1信道频率是2412MHz，13信道频率是2472MHz

• 1信道空间自由损耗：L=32.5+20lg(2412)+20lgD=100.1+20lgD

• 13信道空间自由损耗：L=32.5+20lg(2472)+20lgD=100.3+20lgD

• 38信道频率是5190MHz，149信道频率是5745MHz

• 38信道：L=32.5+20lg(5190)+20lgD=106.8+20lgD

• 149信道：L=32.5+20lg(5745)+20lgD=107.6+20lgD

从上述计算可以看出，38信道和149信道的自由空间损耗相差0.8dB，这意味着在同等条件下，38信道的Wi-Fi吞吐量会高于149信道。

总结

低频段的Wi-Fi信号，由于频率较低，衰减较小，在其他条件不变的情况下，测试吞吐量会更高。反之，对于高频段的信号来说，波长越短，频率越高，衰减越严重。