無(wú)線WiFi天線增益計(jì)算公式無(wú)線WiFi天線增益計(jì)算公式無(wú)線WiFi天線增益計(jì)算公式V:1.0精細(xì)整理，僅供參考無(wú)線WiFi天線增益計(jì)算公式日期：20xx年X月無(wú)線WiFi-天線增益計(jì)算公式附1:天線口徑和頻率的增益附2:空間損耗計(jì)算公式

Ls=+20Logf+20Logd附3:接收?qǐng)鰪?qiáng)計(jì)算公式Po-Co++Ar-Cr=Rr

其中Po為發(fā)射功率,單位為為發(fā)射端天線饋線損耗.單位為為天線增益.單位為為頻率.單位為為距離,單位為為接收天線增益.單位為為接收端天線饋線損耗.單位為為接收端信號(hào)電平.單位為dbm.

例如:AP發(fā)射功率為17dbm(50MW).忽略饋線損耗.天線增益為10dbi.距離為2KM.接收天線增益為10dbi.到達(dá)接收端電平為17+

附4:接收靈敏度

22Mbps(PBCC):-80dBm

11Mbps(CCK):-84dBm

Mbps(CCK):-87dBm

2Mbps(DQPSK):-90dBm

1Mbps(DBPSK):-92dBm

(典型的測(cè)試環(huán)境：包錯(cuò)誤率PER<8%包大?。?024測(cè)試溫度：25ºC+5ºC)

附5:接收靈敏度

54Mbps(OFDM)-66dBm

8Mbps(OFDM)-64dBm

36Mbps(OFDM)-70dBm

24Mbps(OFDM)-72dBm

bps(OFDM)-80dBm

2Mbps(OFDM)-84dBm

9Mbps(OFDM)-86dBm

6Mbps(OFDM)-88dBm

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發(fā)一個(gè)計(jì)算拋物面半徑的公式，不少人拿到拋物面可以一下子計(jì)算不出來(lái)焦點(diǎn)。

r=(4*h*h+l*l)/8*h

式中r是拋物面半徑，l是拋物面開口口徑，也就是弦長(zhǎng)，h是弦長(zhǎng)中點(diǎn)到拋物面頂點(diǎn)的距離，拋物面的深度，也就是弦高。直徑D=2r.

對(duì)于增益天線工作原理較為通俗的說(shuō)法就是:在現(xiàn)有天線周圍放置規(guī)則的金屬拋物面，使天線位于拋物面的內(nèi)反射焦點(diǎn)處，通過電磁波反射在焦點(diǎn)處形成能量集中，從而增強(qiáng)電磁信號(hào)的收發(fā)，實(shí)現(xiàn)在特定方向增強(qiáng)信號(hào)。

制作簡(jiǎn)單的增益天線的關(guān)鍵就在于找到比較規(guī)則的金屬拋物面和計(jì)算拋物面的焦點(diǎn)位置。金屬拋物面并不一定要求用金屬板，也可以是網(wǎng)狀、柵欄狀金屬材料。焦點(diǎn)位置的確定需要根據(jù)所選拋物面的形狀來(lái)計(jì)算。

計(jì)算公式:F=D×D/16H(m)

其中，D為拋物面的直徑，H為拋物面的深度，單位為m。

考慮到存在一定誤差，因此可以用更簡(jiǎn)單的估算公式進(jìn)行計(jì)算，即F=～。鏈路及空間無(wú)線傳播損耗計(jì)算鏈路預(yù)算上行和下行鏈路都有自己的發(fā)射功率損耗和路徑衰落。在蜂窩通信中，為了確定有效覆蓋范圍，必須確定最大路徑衰落、或其他限制因數(shù)。在上行鏈路，從移動(dòng)臺(tái)到基站的限制因數(shù)是基站的接受靈敏度。對(duì)下行鏈路來(lái)說(shuō)，從基站到移動(dòng)臺(tái)的主要限制因數(shù)是基站的發(fā)射功率。通過優(yōu)化上下行之間的平衡關(guān)系，能夠使小區(qū)覆蓋半徑內(nèi)，有較好的通信質(zhì)量。一般是通過利用基站資源，改善網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)小區(qū)的鏈路平衡（上行或下行），從而使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。最終也可以促使切換和呼叫建立期間，移動(dòng)通話性能更好。圖5-01是一基站鏈路損耗計(jì)算，可作為參考。圖5-01上下行鏈路平衡的計(jì)算。對(duì)于實(shí)現(xiàn)雙向通信的GSM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，上下行鏈路平衡是十分重要的，是保證在兩個(gè)方向上具有同等的話務(wù)量和通信質(zhì)量的主要因素，也關(guān)系到小區(qū)的實(shí)際覆蓋范圍。下行鏈路（DownLink）是指基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)接收的鏈路。上行鏈路（UpLink）是指移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站接收的鏈路。上下行鏈路平衡的算法如下：下行鏈路（用dB值表示）：PinMS=PoutBTS-LduplBTS-LpBTS+GaBTS+Cori+GaMS+GdMS-LslantBTS-LPdown式中：PinMS為移動(dòng)臺(tái)接收到的功率；PoutBTS為BTS的輸出功率；LduplBTS為合路器、雙工器等的損耗；LpBTS為BTS的天線的饋纜、跳線、接頭等損耗；GaBTS為基站發(fā)射天線的增益；Cori為基站天線的方向系數(shù)；GaMS為移動(dòng)臺(tái)接收天線的增益；GdMS為移動(dòng)臺(tái)接收天線的分集增益；LslantBTS為雙極化天線的極化損耗；LPdown為下行路徑損耗；上行鏈路（用dB值表示）：PinBTS=PoutMS-LduplBTS-LpBTS+GaBTS+Cori+GaMS+GdBTS-LPup+[Gta]式中：PinBTS為基站接收到的功率；PoutMS為移動(dòng)臺(tái)的輸出功率；LduplBTS為合路器、雙工器等的損耗；LpBTS為BTS的天線的饋纜、跳線、接頭等損耗；GaBTS為基站接收天線的增益；Cori為基站天線的方向系數(shù)；GaMS為移動(dòng)臺(tái)發(fā)射天線的增益；GdBTS為基站接收天線的分集增益；Gta為使用塔放的情況下，由此帶來(lái)的增益；LPup為上行路徑損耗。根據(jù)互易定理，即對(duì)于任一移動(dòng)臺(tái)位置，上行路損等于下行路損，即：LPdown=LPup設(shè)系統(tǒng)余量為DL，移動(dòng)臺(tái)的惡化量?jī)?chǔ)備為DNMS，基站的惡化量?jī)?chǔ)備為DNBTS，移動(dòng)臺(tái)的接收機(jī)靈敏度為MSsense，基站的接收機(jī)靈敏度為BTSsense，Lother為其它損耗，如建筑物貫穿損耗、車內(nèi)損耗、人體損耗等。于是，對(duì)于覆蓋區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)，應(yīng)滿足：PinMS-DL-DNMS-Lother>=MSsensePinBTS-DL-DNMS-Lother>=BTSsense上下行鏈路平衡的目的是調(diào)整基站的發(fā)射功率，使得覆蓋區(qū)邊界上的點(diǎn)（離基站最遠(yuǎn)的點(diǎn)）滿足：PinMS-DL-DNMS-Lother=MSsense于是，得到了基站的最大發(fā)射功率的計(jì)算公式：PoutBTS<=MSsense-BTSsense+PoutMS+GdBTS-GdMS+LslantBTS-Gta+DNMS-DNBTS各類損耗的確定◆建筑物的貫穿損耗建筑物的貫穿損耗是指電波通過建筑物的外層結(jié)構(gòu)時(shí)所受到的衰減，它等于建筑物外與建筑物內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)中值之差。建筑物的貫穿損耗與建筑物的結(jié)構(gòu)、門窗的種類和大小、樓層有很大關(guān)系。貫穿損耗隨樓層高度的變化，一般為-2dB/層，因此，一般都考慮一層（底層）的貫穿損耗。下面是一組針對(duì)900MHz頻段，綜合國(guó)外測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)：---中等城市市區(qū)一般鋼筋混凝土框架建筑物，貫穿損耗中值為10dB，標(biāo)準(zhǔn)偏差；郊區(qū)同類建筑物，貫穿損耗中值為，標(biāo)準(zhǔn)偏差。---大城市市區(qū)一般鋼筋混凝土框架建筑物，貫穿損耗中值為18dB，標(biāo)準(zhǔn)偏差；郊區(qū)同類建筑物，貫穿損耗中值為，標(biāo)準(zhǔn)偏差。

---大城市市區(qū)一金屬殼體結(jié)構(gòu)或特殊金屬框架結(jié)構(gòu)的建筑物，貫穿損耗中值為27dB。

由于我國(guó)的城市環(huán)境與國(guó)外有很大的不同，一般比國(guó)外同類名稱要高8---10dB。

對(duì)于1800MHz，雖然其波長(zhǎng)比900MHz短，貫穿能力更大，但繞射損耗更大。因此，實(shí)際上，1800MHz的建筑物的貫穿損耗比900MHz的要大。GSM規(guī)范中提到，城市環(huán)境中的建筑物的貫穿損耗一般為15dB，農(nóng)村為10dB。一般取比同類地區(qū)900MHz的貫穿損耗大5---10dB。

◆人體損耗

對(duì)于手持機(jī)，當(dāng)位于使用者的腰部和肩部時(shí)，接收的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)比天線離開人體幾個(gè)波長(zhǎng)時(shí)將分別降低4---7dB和1---2dB。

一般人體損耗設(shè)為3dB。

◆車內(nèi)損耗

金屬結(jié)構(gòu)的汽車帶來(lái)的車內(nèi)損耗不能忽視。尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，人的一部分時(shí)間是在汽車中度過的。

一般車內(nèi)損耗為8---10dB。

◆饋線損耗

在GSM900中經(jīng)常使用的是7/8″的饋線，在1000MHz的情況下，每100米的損耗是；在2000MHz的情況下，每100米的損耗則為，多了個(gè)dB。無(wú)線傳播特性移動(dòng)通信的傳播如圖5-02中的曲線所示，總體平均值隨距離減弱，但信號(hào)電平經(jīng)歷快慢衰落的影響。慢衰落是由接受點(diǎn)周圍地形地物對(duì)信號(hào)反射，使得信號(hào)電平在幾十米范圍內(nèi)有大幅度的變化，若移動(dòng)臺(tái)在沒有任何障礙物的環(huán)境下移動(dòng)，則信號(hào)電平只與發(fā)射機(jī)的距離有關(guān)。所以通常某點(diǎn)信號(hào)電平是指幾十米范圍內(nèi)的平均信號(hào)電平。這個(gè)信號(hào)的變化呈正態(tài)分布。標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)不同地形地物是不一樣的，通常在6－8dB左右?？焖ヂ涫钳B加在慢衰落信號(hào)上的。這個(gè)衰落的速度很快，每秒可達(dá)幾十次。除與地形地物有關(guān)，還與移動(dòng)臺(tái)的速度和信號(hào)的波長(zhǎng)有關(guān)，并且幅度很大，可幾十個(gè)dB，信號(hào)的變化呈瑞利分布。快衰落往往會(huì)降低話音質(zhì)量，所以要留快衰落的儲(chǔ)備。圖5-02無(wú)線電波在自由空間的傳播是電波傳播研究中最基本、最簡(jiǎn)單的一種。自由空間是滿足下述條件的一種理想空間：1.均勻無(wú)損耗的無(wú)限大空間，2.各項(xiàng)同性，3.電導(dǎo)率為零。應(yīng)用電磁場(chǎng)理論可以推出，在自由空間傳播條件下，傳輸損耗Ls的表達(dá)式為：Ls＝+20lgf+20lgd自由空間基本傳輸損耗Ls僅與頻率f和距離d有關(guān)。當(dāng)f和d擴(kuò)大一倍時(shí)，Ls均增加6dB，由此我們可知GSM1800基站傳播損耗在自由空間就比GSM900基站大6個(gè)dB，如圖5-03所示。圖5-03陸地移動(dòng)信道的主要特征是多徑傳播，實(shí)際多徑傳播環(huán)境是十分復(fù)雜的，在研究傳播問題時(shí)往往將其簡(jiǎn)化，并且是從最簡(jiǎn)單的情況入手。僅考慮從基站至移動(dòng)臺(tái)的直射波以及地面反射波的兩徑模型是最簡(jiǎn)單的傳播模型。兩徑模型如圖5-04所示，應(yīng)用電磁場(chǎng)理論可以推出，傳輸損耗Lp的表達(dá)式為：Lp=20lg(d2/(h1*h2))圖5-04常用的兩種電波傳播模型◆Okumura電波傳播衰減計(jì)算模式GSM900MHz主要采用CCIR推薦的Okumura電波傳播衰減計(jì)算模式。該模式是以準(zhǔn)平坦地形大城市區(qū)的中值場(chǎng)強(qiáng)或路徑損耗作為參考，對(duì)其他傳播環(huán)境和地形條件等因素分別以校正因子的形式進(jìn)行修正。不同地形上的基本傳輸損耗按下列公式分別預(yù)測(cè)。L(市區(qū)）＝+L(郊區(qū))=+[lg(f/28)]+L(鄉(xiāng)村公路)=+[lg(f/28)](lgf)+L(開闊區(qū))=+L(林區(qū))=+其中：f----工作頻率，MHzh1---基站天線高度，mh2---移動(dòng)臺(tái)天線高度，md----到基站的距離，kma(h2)---移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子，dBa(h2)=中，小城市)=[lg](大城市)s(a)---市區(qū)建筑物密度修正因子，dB;s(a)=30-25lga(5%<A≤50%)=20+(1%<A≤5%)=20(a≤1%)◆Cost-231-Walfish-Ikegami電波傳播衰減計(jì)算模式GSM1800MHz主要采用歐洲電信科學(xué)技術(shù)研究聯(lián)合推薦的"Cost-2-Walfish-Ikegami"電波傳播衰減計(jì)算模式。該模式的特點(diǎn)是：從對(duì)眾多城市的電波實(shí)測(cè)中得出的一種小區(qū)域覆蓋范圍內(nèi)的電波損耗模式。分視距和非視距兩種情況：(1)視距情況基本傳輸損耗采用下式計(jì)算L＝+26lgd+20lgf(2)非視距情況基本傳輸損耗由三項(xiàng)組成:L＝Lo+Lmsd+LrtsLo=+20lgd+20lgfa)Lo代表自由空間損耗b)Lmsd是多重屏蔽的繞射損耗c)Lrts是屋頂至街道的繞射及散射損耗。不管是用哪一種模式來(lái)預(yù)測(cè)無(wú)線覆蓋范圍，只是基于理論和測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)的近似計(jì)算由于實(shí)際地理環(huán)境千差萬(wàn)別，很難用一種數(shù)學(xué)模型來(lái)精確地描述，特別是城區(qū)街道中各種密集的、下規(guī)則的建筑物反射、繞射及阻擋，給數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)帶來(lái)很大困難。因此。有一定精度的預(yù)測(cè)雖可起到指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)基站選點(diǎn)及布點(diǎn)的初步設(shè)什，但是通過數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)與實(shí)際信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值