无线发射功率以及接收灵敏度

  无线电发射机输出的射频信号,经过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并经过馈线送到无线电接收机。所以在无线网络的工程中,计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力很是重要。 
     Tx是发射( Transmits )的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量,一般有两种衡量或测量标准: 
     功率( W )- 相对 1 瓦( Watts )的线性水准。例如, WiFi 无线网卡的发射 功率一般为 0.036W ,或者说 36mW 。 
     增益( dBm )- 相对 1 毫瓦( milliwatt )的比例水准。例如 WiFi 无线网卡的发射 增益为 15.56dBm 。 
    两种表达方式能够互相转换: 
         dBm = 10 x log[ 功率 mW] 
         mW = 10 [ 增益 dBm / 10 dBm] 
    在无线系统中,天线被用来把电流波转换成电磁波,在转换过程当中还能够对发射和接收的信号进行“放大”,这种能量放大的度量成为 “增益(Gain)”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。 
    因为无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加做用产生,所以度量发射能量最好同一度量-增益( dB ),例如,发射设备的功率为 100mW ,或 20dBm ;天线的增益为 10dBi ,则: 
             发射总能量=发射功率( dBm )+天线增益( dBi ) 
                         = 20dBm + 10dBi 
                         = 30dBm 
或者:                   = 1000mW 
                         = 1W 
在“小功率”系统中(例如无线局域网络设备)每一个 dB 都很是重要,特别要记住“ 3 dB 法则”。 
            每增长或下降 3 dB ,意味着增长一倍或下降一半的功率:
                       -3 dB = 1/2 功率
                       -6 dB = 1/4 功率
                       +3 dB = 2x 功率
                       +6 dB = 4x 功率
    例如, 100mW 的无线发射功率为 20dBm ,而 50mW 的无线发射功率为 17dBm ,而 200mW 的发射功率为 23dBm 。

接收灵敏度网络


Rx 是接收( Receive )的简称。无线电波的传输是“有去无回”的,当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时,接收端将不会接收任何数据,也就是说接收灵敏度是接收端可以接收信号的最小门限。    接收灵敏度仍然用 dBm 表示,一般 ZIGBEE 无线网络设备所标识的接收灵敏度(如 -94dBm) ,是指误码率( Bit Error Rate )为 10 -5 (99.999%) 的灵敏度水平。    无 线网络的接收灵敏度很是重要,例如,发射端的发射能量为 100mW 或 20dBm 时,若是 250K速率下接收灵敏度为- 83dBm ,理论上传输的无遮挡视距为 15Km ,而接收灵敏度为- 77dBm 时,理论上传输的无遮挡视距仅为 15Km 的一半( 7.5Km ),或者至关于发射端能量减小了 1/4 ,既至关于 25mW ,或 14dBm 。    所以在无线网络系统中提升接收端的接收灵敏度,至关于提升发射端的发射能量。802.11b/g 要求的接收灵敏度以下:

调制方式

OFDMspa

OFDM3d

OFDMci

OFDMit

CCKtable

CCKclass

DQPSK数据

DBPSKtab

传输速率 54 Mb/s 48 Mb/s 36 Mb/s 24 Mb/s

11 Mb/s局域网

5.5 Mb/s

2 Mb/s

1 Mb/s

接收灵敏度 dBm (for BER = 10 -5 )

-68

-69

-75

-79

-83

-87

-91

-94

    从表中看出 802.11b/g 对不一样的速率要求不一样的接收灵敏度,意味着接收端的信号强度越小,速率越低,直至没法接收。
    由此看到,在无线网络系统中,提升接收端的接收灵敏度与提升发射端的发射功率同等重要。

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