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Pfadverlust-Rechner für freien Speicherplatz

Berechnen Sie den Freiraumpfadverlust (FSPL) mithilfe der Friis-Übertragungsgleichung für die Budgetanalyse drahtloser Verbindungen

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Formel

FSPL(dB) = 20·log₁₀(4πdf/c)

FSPL— Free-space path loss (dB)
d— Distance between antennas (m)
f— Signal frequency (Hz)
c— Speed of light (3×10⁸) (m/s)
λ— Wavelength (c/f) (m)

Wie es funktioniert

Free-Space Path Loss (FSPL) ist ein grundlegendes Konzept der Funkfrequenzausbreitung (HF), das beschreibt, wie elektromagnetische Signale auf ihrem Weg durch den freien Raum an Leistung verlieren. Das Phänomen entsteht durch die sphärische Ausbreitung von Funkwellen, wodurch sich die Signalenergie mit zunehmender Entfernung über eine größere Oberfläche verteilt. Der Wegverlust ist direkt proportional zum Quadrat der Entfernung und der Frequenz des Signals und folgt einer umgekehrten quadratischen Gesetzbeziehung.

Bearbeitetes Beispiel

Gegeben: Frequenz = 2,4 GHz, Entfernung = 10 Kilometer Formel für den Verlust von Pfaden im freien Speicherplatz: FSPL (dB) = 20 log10 (d) + 20 log10 (f) + 32,44 Berechnungsschritte: 1. Berechne 20 log10 (Abstand): 20 * log10 (10) = 20 * 1 = 20 dB 2. Berechne 20 log10 (Frequenz): 20 * log10 (2400) = 20 * 3,38 = 67,6 dB 3. Konstante hinzufügen: 20 dB + 67,6 dB + 32,44 = 120,04 dB Ergebnis: Pfadverlust im freien Speicherplatz = 120,04 dB

Praktische Tipps

  • ✓Berücksichtigen Sie bei der Berechnung des Gesamtsignalverlusts immer die Antennengewinne
  • ✓Verwenden Sie genaue Frequenz- und Entfernungsmessungen für präzise Berechnungen
  • ✓Denken Sie daran, dass reale Umgebungen eine zusätzliche Dämpfung mit sich bringen, die über den Verlust von freiem Speicherplatz hinausgeht
  • ✓Berücksichtigen Sie Gelände und Hindernisse bei der Entwicklung von HF-Kommunikationssystemen

Häufige Fehler

  • ✗In einigen Berechnungsvarianten wurde vergessen, die Frequenz in MHz umzurechnen
  • ✗Zusätzliche Ausbreitungsverluste werden nicht berücksichtigt
  • ✗Verwendung falscher Einheiten bei Entfernungs- und Frequenzmessungen
  • ✗Vernachlässigung der Antenneneigenschaften bei einer umfassenden Signalbudgetanalyse

Häufig gestellte Fragen

Der Verlust des Freiraumpfades ist die Verringerung der Leistungsdichte einer elektromagnetischen Welle bei ihrer Ausbreitung durch den Weltraum, verursacht durch die natürliche Ausbreitung der Wellenenergie über eine zunehmende Fläche.
Bei höheren Frequenzen tritt ein größerer Pfadverlust auf, was bedeutet, dass die Signalstärke mit der Entfernung schneller abnimmt als bei Signalen mit niedrigerer Frequenz.
Nein, der Verlust des Freiraumverlaufs setzt perfekte Vakuumbedingungen voraus. Reale Umgebungen führen zu zusätzlichen Verlusten aufgrund von Hindernissen, atmosphärischen Bedingungen und Gelände.

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