低頻治療儀、微波加熱開展通訊時,接收點應落在發送無線天線的高

1 基本資料

目前為止GSM和CDMA移動通信技術應用的頻率段為：

GSM：890 - 960 MHz， 1710 - 1880 MHz

CDMA：806 - 896 MHz

2 距離方程式

設信號強度為PT，發送接收靈敏度為GT，輸出功率為f . 接受輸出功率為PR，接受接收靈敏度為GR，收、發無線天線間距離為R，那麼電波在無自然環境影響時，散播中途的電波耗損 L0 有下列關系式：

L0 (dB) = 10 Lg（ PT / PR ）

= 32.45 20 Lg f ( MHz ) 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)

[ 例舉] 設：PT = 10 W = 40dBmw ；GR = GT = 7 (dBi) ； f = 1910MHz

問：R = 500 m 時， PR = ？

解釋： (1) L0 (dB) 的測算

L0 (dB) = 32.45 20 Lg 1910( MHz ) 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB)

= 32.45 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB)

（2）PR 的計算

PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0.807 )

= 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 ( mμW )

順帶強調，1.9GHz電波在透過一層墻體時，大概損害 (10~15) dB

3 散播視角

1 極限直視距離

低頻治療儀尤其是微波加熱，頻率很高，光波長很短，它的地表面波損耗迅速，因而不可以借助地表面波作較遠距離的散播。低頻治療儀尤其是微波加熱，主要是由空間波來散播的。簡易地說，空間波是在室內空間范疇內緣平行線方位散播的波。顯而易見，因為地球上的折射率使空間波散播存有一個極限直視距離Rmax 。在比較遠直視距離以內的地區，習慣性上稱之為照明燈具區；極限直視距離Rmax之外的地區，則稱之為黑影區。顯而易見，運用低頻治療儀、微波加熱開展通訊時，接收點應落在發送無線天線極限直視距離Rmax內。 受地球上夾角的危害，極限直視距離Rmax 和發送無線天線與接受無線天線的高度HT 與 HR間的關聯 為 ： Rmax = 3.57{ √HT (m) √HR (m) } (km)

充分考慮地球大氣層對電波的映射功效，極限直視距離應改正為

Rmax = 4.12 { √HT (m) √HR (m) } (km)

因為無線電波的頻率遠小于光波的頻率，電波散播的合理直視距離 Re 約為 極限直視距離Rmax 的 70% ，即 Re = 0.7 Rmax .

例如，HT 與 HR 各自為 49 m 和 1.7 m，則合理直視距離為 Re = 24 km。

2 電波在平面圖地面上的傳遞特點

由發送無線天線立即射到接收點的電波稱之為照射波；發送無線天線傳出的偏向路面的電波，被地面反射而抵達接收點的電波稱之為反射波。顯而易見，接收點的數據信號應該是照射波和反射波的生成。電波的合成不容易象 1 1 = 2 那樣簡單地解析幾何累加，生成結果會伴隨著照射波和反射波間的波程差的差異而不一樣。波程差為大半個光波長的奇倍數時，照射波和反射波數據信號累加，生成為較大；波程差為一個光波長的倍率時，照射波和反射波數據信號求差，生成為最少。由此可見，路面反射的存有，促使網絡信號的空間布局越來越非常繁雜。

具體精確測量強調：在一定的距離 Ri以內，網絡信號隨距離或無線天線高度的提升都是會作波動轉變；在一定的距離 Ri以外，隨距離的提升或無線天線高度的降低，網絡信號將。簡單降低?；A理論測算得出了這一 Ri 和無線天線高度 HT與 HR 的表達式：

Ri = （4 HT HR ）/ l ， l 是光波長。

顯而易見，Ri 務必低于極限直視距離Rmax。

3 電波的多徑散播

在低頻治療儀、微波加熱股票波段，電波在推廣環節中還會繼續碰到阻礙物(例如房子、又高又大建筑物或山坡等)對電波造成反射。因而，抵達接受無線天線的也有多種多樣反射波（廣義地說，路面反射波也應包含以內），這種情況叫為多徑散播。

因為多徑傳送，促使數據信號磁場強度的空間布局越來越非常繁雜，起伏非常大，有的地區數據信號磁場強度提高，有的地區數據信號磁場強度變弱；也因為多徑傳送的危害，還會繼續使電波的極化方位產生變化。此外，不一樣的阻礙物對電波的反射工作能力也不一樣。例如：鋼筋混凝土建筑物對低頻治療儀、微波加熱的反射工作能力比墻體強。大家應盡可能避免多徑傳送效用的不良影響，這也就是在通訊品質規定較高的通信系統中，大家經常選用室內空間分集技術或極化分集技術的原因。

4 電波的繞射散播

在傳播途徑中碰到大阻礙物時，電波會避過阻礙物往前散播，這種情況稱為電波的繞射。低頻治療儀、微波加熱的次數較高，光波長短，繞射工作能力弱，在又高又大建筑物后邊網絡信號小，產生所說的“黑影區”。數據信號品質遭受干擾的水平，不但和建筑物的高度相關，和接受無線天線與建筑物中間的距離相關，還和頻率相關。例如有一個建筑物，其高度為 10 米，在建筑物后邊距離200 Km，接受的數據信號品質幾乎不受影響，但在 100 Km，接受數據信號磁場強度比無建筑物時顯著變弱。留意，誠如上邊常說過的那般，變弱水平還與數據信號頻率相關，針對 216 ～ 223 MHz的射頻信號，接受數據信號磁場強度比無建筑物時低16 dB，針對 670 MHz的射頻信號，接受數據信號磁場強度比無建筑物時低20dB .假如建筑物高度提升到 50 米時，則在距建筑物 1000 米之內，接受信息的磁場強度都將遭受干擾而變弱。換句話說，頻率越高、建筑物越高、接受無線天線與建筑物越近的，網絡信號與通訊品質受影響水平越大；反過來，頻率越低，建筑物越矮、接受無線天線與建筑物越來越遠，危害越小。

因而，挑選通信基站場所及其搭建無線天線時，一定要充分考慮繞射散播很有可能造成的各種各樣不良危害，注意到對繞射散播起危害的多種因素。