wifi⽆线信号传输衰减和距离的关系公式[室内定位]
⽆线通信距离的计算
⼀、dBm dBmV dBuV换算关系
dBm=10log(Pout/1mW)，其中Pout是以mW为单位的功率值
dBmV=20log(Vout /1mV)，其中Vout是以mV为单位的电压值
dBuV=20log(Vout /1uV)，其中Vout是以uV为单位的电压值
换算关系：
Pout＝Vout×Vout/R
dBmV=10log(R/0.001)+dBm，R为负载阻抗
dBuV=60+dBmV
⼆、⽆线通信距离的计算
这⾥给出⾃由空间传播时的⽆线通信距离的计算⽅法：所谓⾃由空间传播系指天线周围为⽆限⼤真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在⾃由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产⽣反射或散射。
通信距离与发射功率、接收灵敏度和⼯作频率有关。
[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)
式中Lfs为传输损耗，d为传输距离，频率的单位以MHz计算。 由上式可见，⾃由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与⼯作频率f和传播距离d有关，当f或d增⼤⼀倍时，［Lfs］将分别增加6dB.
下⾯的公式说明在⾃由空间下电波传播的损耗
Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)
Los 是传播损耗，单位为dB
d是距离，单位是Km
f是⼯作频率，单位是MHz
下⾯举例说明⼀个⼯作频率为433.92MHz，发射功率为＋10dBm(10mW)，接收灵敏度为-105dBm的系统在⾃由空间的传播距离：
1. 由发射功率+10dBm，接收灵敏度为-105dBm
Los = 115dB
2. 由Los、f
计算得出d =30公⾥
这是理想状况下的传输距离，实际的应⽤中是会低于该值，这是因为⽆线通信要受到各种外界因素的影响，如⼤⽓、阻挡物、多径等造成的损耗，将上述损耗的参考值计⼊上式中，即可计算出近似通信距离。
假定⼤⽓、遮挡等造成的损耗为25dB，可以计算得出通信距离为：
d =1.7公⾥
结论: ⽆线传输损耗每增加6dB, 传送距离减⼩⼀倍
3.1传输线的⼀些概念
连接天线和发射机输出端（或接收机输⼊端）的电缆称为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量，因此，它应能将发射机发出的信号功率以最⼩的损耗传送到发射天线的输⼊端，或将天线接收到的信号以最⼩的损耗传送到接收机输⼊端，同时它本⾝不应拾取或产⽣杂散⼲扰信号，这样，就要求传输线必须屏蔽。顺便指出，当传输线的物理长度等于或⼤于所传送信号的波长时，传输线⼜叫做长线。 3.2传输线种类：
聚酰亚胺板材
超短波段的传输线⼀般有两种：平⾏双线传输线和同轴电缆传输线；
砂浆机微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带。
平⾏双线传输线由两根平⾏的导线组成它是对称式或平衡式的传输线，这种馈线损耗⼤，不能⽤于UHF频段。
锰矿选矿方法
同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜⽹，因铜⽹接地，两根导体对地不对称，因此叫做不对称式或不平衡式传输线。同轴电缆⼯作频率范围宽，损耗⼩，对静电耦合有⼀定的屏蔽作⽤，但对磁场的⼲扰却⽆能为⼒。使⽤时切忌与有强电流的线路并⾏⾛向，也不能靠近低频信号线路。
3.3传输线特征阻抗：⽆限长传输线上各处的电压与电流的⽐值定义为传输线的特性阻抗，⽤Ｚ0 表⽰。
同轴电缆的特性阻抗的计算公式为：
Ｚ。＝〔60/√εr〕×Log ( D/d ) [ 欧]。
式中，D 为同轴电缆外导体铜⽹内径；
d 为同轴电缆芯线外径；
εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。
战术防身笔
活塞销通常Ｚ0 = 50 欧，也有Ｚ0 = 75 欧的。由上式不难看出，馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关，⽽与馈线长短、⼯作频率以及馈线终端所接负载阻抗⽆关。
青铜旋塞阀3.4馈线衰减系数：信号在馈线⾥传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘材料的介质损耗。这两种损耗随馈线长度的增加和⼯作频率的提⾼⽽增加。因此，应合理布局尽量缩短馈线长度。单位长度产⽣的损耗的⼤⼩⽤衰减系数：β表⽰，其单位为 dB / m （分贝／⽶），电缆技术说明书上的单位⼤都
⽤ dB / 100m（分贝／百⽶） .
设输⼊到馈线的功率为Ｐ1 ，从长度为 L（m ）的馈线输出的功率为Ｐ2 ，传输损耗TL可表⽰为：
TL ＝ 10 ×Lg ( Ｐ1 /Ｐ2 ) ( dB )
衰减系数为β＝ TL / L ( dB / m )
例如， NOKIA 7 / 8英⼨低耗电缆， 900MHz 时衰减系数为β＝ 4.1 dB /100 m ，也可写成β＝ 3 dB / 73 m ，也就是说，频率为 900MHz的信号功率，每经过 73 m 长的这种电缆时，功率要少⼀半。⽽普通的⾮低耗电缆，例如，
SYV-9-50-1， 900MHz 时衰减系数为β＝ 20.1 dB / 100 m ，也可写成β＝ 3 dB / 15 m ，也就是说，频率为 900MHz 的信号功率，每经过15 m 长的这种电缆时，功率就要少⼀半！
3.5关于传输线阻抗的匹配与反射损耗：馈线终端所接负载阻抗ＺL 等于馈线特性阻抗Ｚ0 时，称为馈
线终端是匹配连接的。匹配时，馈线上只存在传向终端负载的⼊射波，⽽没有由终端负载产⽣的反射波，因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证天线取得全部信号功率。当天线阻抗为 50 欧时，与50 欧的电缆是匹配的，⽽当天线阻抗为 80 欧时，与50 欧的电缆是不匹配的。如果天线振⼦直径较粗，天线输⼊阻抗随频率的变化较⼩，容易和馈线保持匹配，这时天线的⼯作频率范围就较宽。反之，则较窄。
在实际⼯作中，天线的输⼊阻抗还会受到周围物体的影响。为了使馈线与天线良好匹配，在架设天线时还需要通过测量，适当地调整天线的局部结构，或加装匹配装置。
前⾯已指出，当馈线和天线匹配时，馈线上没有反射波，只有⼊射波，即馈线上传输的只是向天线⽅向⾏进的波。这时，馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等，馈线上任意⼀点的阻抗都等于它的特性阻抗。⽽当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就只能吸收馈线上传输的部分⾼频能量，⽽不能全部吸收，未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波。
四、驻波⽐回波损耗反射系数⾏波系数
4.1驻波⽐：它是⾏波系数的倒数，其值在1到⽆穷⼤之间。驻波⽐为1，表⽰完全匹配；驻波⽐为⽆穷⼤表⽰全反射，完全失配。在移动通信系统中，⼀般要求驻波⽐⼩于1.5，但实际应⽤中VSWR应⼩于1.2 。
4.2 回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表⽰。回波损耗的值在0dB的到⽆穷⼤之间，回波损耗越⼤表⽰匹配越差，回波损耗越⼤表⽰匹配越好。0表⽰全反射，⽆穷⼤表⽰完全匹配在⼊射波和反射波相位相同的地⽅，电压振幅相加为最⼤电压振幅Ｖmax ，形成波腹；⽽在⼊射波和反射波相位相反的地⽅电压振幅相减为最⼩电压振幅Ｖmin ，形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为⾏驻波。
4.3 反射波电压和⼊射波电压幅度之⽐叫作反射系数，记为 R
反射波幅度（ＺL－Ｚ0）
R ＝─────＝───────
⼊射波幅度（ＺL＋Ｚ0 ）
波腹电压与波节电压幅度之⽐称为驻波系数，也叫电压驻波⽐，记为 VSWR
波腹电压幅度Ｖmax （1 + R）
VSWR ＝───────＝────
波节电压辐度Ｖmin （1 - R）
说明：WiFi所⽤频段为微波频段，因此，在设计WiFi⽆线⽹络时，可参考微波⼯程进⾏设计，具体可参考：
1、《微波⼯程》：
2、《Wireless Communication From Standford》：
3、《天线基本知识及应⽤》：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议