如何計算無線通信在自由空間傳播時的距離

本文介紹自由空間傳播時的無線通信距離的計算方法：所謂自由空間傳播系指天線周圍為無限大真空時的電波傳播，它是理想傳播條件。電波在自由空間傳播時，其能量既不會被障礙物所吸收，也不會產生反射或散射。

通信距離與發射功率、接收靈敏度和工作頻率有關。
[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)
式中Lfs為傳輸損耗，d為傳輸距離，頻率的單位以MHz計算。
由上式可見，自由空間中電波傳播損耗（亦稱衰減）只與工作頻率f和傳播距離d有關，當f或d增大一倍時，［Lfs］將分別增加6dB.
下面的公式說明在自由空間下電波傳播的損耗
Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)
Los 是傳播損耗，單位為dB
d是距離，單位是Km
f是工作頻率，單位是MHz
下面舉例說明一個工作頻率為433.92MHz，發射功率為＋10dBm(10mW)，接收靈敏度為-105dBm的系統在自由空間的傳播距離：

1. 由發射功率+10dBm，接收靈敏度為-105dBm
Los = 115dB

2. 由Los、f
計算得出d =30公里
這是理想狀況下的傳輸距離，實際的應用中是會低于該值，這是因為無線通信要受到各種外界因素的影響，如大氣、阻擋物、多徑等造成的損耗，將上述損耗的參考值計入上式中，即可計算出近似通信距離。
假定大氣、遮擋等造成的損耗為25dB，可以計算得出通信距離為：
d =1.7公里
結論: 無線傳輸損耗每增加6dB, 傳送距離減小一倍。