Ist dies der richtige Weg, um ein Abstandsquadratgesetz auf die Ausbreitung von Funkwellen anzuwenden?

Diese Frage ist vage eine Fortsetzung von dieser und dieser .

Wenn ich bei einem Funksender mit 500 W ( 57 dBm) Leistung, die auf einer Frequenz sendet, bei der die Ausbreitung von Bodenwellen nicht besonders relevant ist, wie kann ich ein umgekehrtes Quadratgesetz verwenden, um die Leistung der Übertragung in bestimmten Entfernungen abzuschätzen? Mein erster Gedanke ist folgender:

  1. Gehen Sie davon aus, dass 1 m vom Sender entfernt das Signal im Wesentlichen unvermindert ist.

  2. Wenden Sie das umgekehrte Quadratgesetz an, um die Leistung bei beispielsweise 10 km zu erhalten.

ICH 1 ICH 2 = D 2 2 D 1 2 500   W ICH 2 = 10 000 2   M 2 1 2   M 2 ICH 2 = 5 × 10 6   W 23   dBm

Belle ich auf dem falschen Baum, oder ist das nahe an der richtigen Herangehensweise?

(Ich weiß, das klingt wie eine Hausaufgabenfrage, aber ich verspreche, dass es keine ist; nur eine Frage von jemandem mit peinlich geringen Kenntnissen in Physik!)

Wenn Sie von "flacher Oberfläche" sprechen, meinen Sie beispielsweise die Öffnung eines Horns?
Ich denke, ich meine eine flache, zweidimensionale Ebene ohne Höhenänderungen. Diese Frage leitet sich von einigen Kartendaten ab, die ich habe, also ignoriere ich im Moment jede Krümmung (ich weiß, dass das eine dumme Idee sein kann).

Antworten (2)

Das Abstandsquadratgesetz gilt für eine sich verlustfrei sphärisch ausbreitende Welle (nicht gerichtete Antenne, keine Hindernisse usw.). Dies ist eine unzureichende anfängliche physikalische Annäherung an ein viel komplizierteres nachrichtentechnisches Problem.

Unter dieser Annahme liefert jedoch Ihre Antenne 500 W Macht in alle Richtungen. In einer Entfernung von 10 k M , diese Kraft ist gleichmäßig über einen Kugelradius verteilt 10 k M . Mit anderen Worten, die Leistung pro M 2 wird sein

500 4 π R 2 in Einheiten von w A T T M 2 .

Es besteht keine Notwendigkeit, einen nahe gelegenen Zwischenpunkt zu verwenden 1 M für diese Annäherung.

Und dann ist es trivial, Watt pro Quadratmeter in dbm pro Quadratmeter umzurechnen. Danke schön!

Dies ist eher eine elektrotechnische als eine physikalische Frage. Ihre Grundidee ist richtig, obwohl es einige Unterschiede zu dem gibt, was tatsächlich passiert. Für eine Antenne, die mit einer Wellenlänge von etwa 1 m arbeitet (z. B. eine Fernsehantenne), wird das EM-Feld bei 1 Meter als „Nahfeld“ betrachtet, wobei elektrisches Feld und magnetisches Feld nicht proportional sind. Im „Fernfeld“ hingegen sind sie proportional. Sie müssen auch die Richtwirkung der Antenne berücksichtigen. Eine Dipolantenne hat Richtwirkung wie ein Donut. Nehmen wir eine richtungslose Antenne an (die scheinbar nicht existiert). In diesem Fall haben Sie eine Leistungsdichte von 500 W / 10000 2 M 2 bei 10km. Wie viel Leistung (in W) Sie tatsächlich auf 10 km empfangen, hängt von der Richtwirkung und Effizienz Ihrer Empfangsantenne ab.

Danke dafür; Ich war mir vage bewusst, dass der Empfänger wichtig ist, aber ich wollte nur überprüfen, ob meine Mathematik zuerst etwas in die richtige Richtung geht.