設(shè)計短距離無線系統(tǒng)的人一定都知道Friis公式與路徑預(yù)測幫助很大：

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　　Pr是天線接收到的信號功率;Pt是發(fā)射功率;Gt和Gr分別是發(fā)射天線增益和接收天線增益——單位為功率比而非dB，來自各向同性輻射;λ是信號波長，單位為米;d是發(fā)射機與接收機之間的距離，單位也是米。

　　你可以轉(zhuǎn)換公式以預(yù)測距離d：

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　　Friis公式在進行性能預(yù)測時非常好用，特別適用于超出視距(LOS)的UHF和微波頻率。公式需要兩端的天線采用相同的極化方式。盡管它不是所有應(yīng)用都合適，但依然非常實用。

　　Friis公式也為無線傳輸?shù)囊恍╆P(guān)鍵元素提供了實用的見解。例如：波長很重要，波長越長或頻率越低，距離就越長(λ = 300/fMHz)。這意味著在相同的功率水平下，采用900MHz無線連接比2.4GHz或5GHz連接傳輸距離更遠。Friis公式也指明了定向天線的重要性。增益天線是一種相對簡單的辦法，可以在不增加傳輸功率與功耗的前提下增加距離與連接可靠性。

　　其它方面的因素也會影響對傳輸距離和性能的預(yù)測，其中有一個重要的因素是接收機靈敏度。接收機靈敏度通常根據(jù)接收機電路的最小觸發(fā)功率計算，單位是損失多少dBm。典型的芯片無線接收機的靈敏度范圍是-80到-110 dBm，數(shù)字越大，靈敏度越高。不過要注意靈敏度范圍須在特定的數(shù)據(jù)率條件下測定，較低的數(shù)據(jù)率意味著更低的誤碼率(bit error ratio，BER)和更高的接收靈敏度。因此，為了提升路徑和傳輸距離的可靠性，在應(yīng)用中應(yīng)該盡可能使用最低的有效數(shù)據(jù)率。

　　另一個實用的公式是路徑損耗(path loss)。

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　　公式中的f單位為MHz，d單位為英里。米除以0.000621可換算為英里。

　　在做路徑損耗預(yù)測的時候，你可以算出鏈路預(yù)算，單位是db/dBm。

　　接收天線接收到的功率為：

　　Pt+Gt+Gr–路徑損耗–裕量

　　得出的數(shù)字應(yīng)當比接收靈敏度更大，若非如此，就應(yīng)該先考慮天線增益，因為增加天線以增強發(fā)射功率的方法通常更難且更貴。

　　保守地說，你也可以把裕量包含進去，裕量考慮了電器和環(huán)境因素對信號強度的影響。如果范圍在5-15dB就還不錯，也能保證鏈路中有可靠的裕量。

　　還有其它因素需要考慮：這種頻率下傳輸線損耗可能很驚人。同軸電纜可以正常傳輸 UHF 或微波信號，但信號衰減很致命，幾英尺的距離就可能帶來相當程度的信號衰減量。因此使用線纜的長度也是一個因素。

　　要記住，上述公式基于視距路徑。如果應(yīng)用要求穿墻、樹或其他障礙物，以上公式則不準確。你可以為上述公式增加路徑損耗數(shù)據(jù)作為補充，但數(shù)字范圍可能較大(10-30dB)。

　　最后一點，所有這些預(yù)測因素都不包括噪聲。如果發(fā)射功率可以保持較高水平、路徑損耗保持較低、接受靈敏度較高，通常能克服任何無線系統(tǒng)內(nèi)的噪聲。

　　這些公式都非常有用，我之前在不同的無線應(yīng)用里用到了無數(shù)次。或許它們也能幫到你。