弗里斯传输方程

✍ dations ◷ 2025-12-02 17:02:28 #天线,无线电频率传播

弗里斯传输方程用于通信工程,表述为理想条件下给定距离外的天线发送一个已知功率的信号,则接收天线终端的接收功率等于入射波功率密度与接收天线有效孔径的乘积。 这个方程最先由丹麦裔美国无线电工程师Harald T. Friis(英语:Harald T. Friis)于1946年提出。 这个方程有时也被称为弗里斯传输等式。

弗里斯最初建立他的传输方程时,摒弃了使用天线的方向性和增益来描述天线的性能,取而代之使用表征自由空间无线电路行为的天线接收区域描述符。

于是他发布了如下形式的传输方程...

其中:

弗里斯认为这样的表述形式比其他方程更易于记忆,因为不需要记忆各种数值系数。但是原先用场强表述的发射天线性能需要换用单位面积上的功率密度来表述,同时原先用功率增益或辐射电阻表述的接收天线性能则要换用其有效面积表述。

后来少有人按照弗里斯的建议,用天线有效面积来表述天线性能,取而代之的是的现今的天线方向性系数和增益指标,方程变成...

其中 D t {\displaystyle D_{t}} D r {\displaystyle D_{r}} 分别表示发送和接收天线的方向性系数(英语:Directivity)(与各向同性点源天线(英语:Isotropic_radiator#Antenna_theory)相关), λ {\displaystyle \lambda } 表示波长,可以表示成接收天线的等效孔径区域面积, d {\displaystyle d} 表示天线之间的距离。 使用这个公式计算时,表示天线方向性系数应当是线性的数值,波长和距离的单位也必须相同。 单位换算为分贝(dB)计算,等式可以表示为:

简单形式适用于以下条件:

由于障碍物,建筑物的反射以及影响最大的地面反射,一般的地面通信几乎无法满足这些理想条件。只有某些特殊的环境下方程才是相当精确的,一种是在卫星通信中,因为大气吸收的因素可以忽略不计;另一种情况是在专门设计成减少反射的消音室。

除了从天线理论推导外,这一基本方程也可以从辐射测量和标量衍射的原理中推导出来,但需要强调对其的物理理解。

相关

  • 金边金边(高棉语:ក្រុងភ្នំពេញ,罗马化:krong Phnum Pɨñ,高棉语发音:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lu
  • 阿纳尼阿纳尼(意大利语:Anagni),是意大利弗罗西诺内省的一个市镇。总面积113.79平方公里,人口21568人,人口密度189.5人/平方公里(2009年)。ISTAT代码为060006。
  • 格鲁吉亚人格鲁吉亚人(英语:Georgians)或卡特韦利亚人(格鲁吉亚语:ქართველები,ISO 9984:kartvelebi,发音:)是一个起源于南高加索地区的民族。格鲁吉亚人是高加索地区历史最为悠久的民
  • amphiesma腹链蛇属(学名:Amphiesma)是蛇亚目游蛇科下的一个蛇属,其品种均为无毒蛇类,多分布在亚洲地区,包括中国、西伯利亚、韩国、印度次大陆、中南半岛、东南亚、日本及印尼。其拉丁学名
  • 肃慎语肃慎,亦称息慎、稷慎,是夏代及商代生活在黑水(今黑龙江)和松花江流域一带的一个部族。与汉族、濊貊、东胡同被称为古代东北地区及外满洲的四大民族,也是中国东北地区最早被中国古
  • 无轨电车系统列表无轨电车系统列表,列出世界各城市运营中及已停运的无轨电车系统。注释:1945年亦曾有示范性无轨电车在维多利亚,由英属哥伦比亚电气铁路(英语:British Columbia Electric Railway)
  • 约翰·司图加约翰·司图加(John Eliot Sturges,1910年1月3日-1992年8月18日),美国电影导演,活跃于1940年代-1970年代,作品都是动作片及西部片。知名代表作:《豪勇七蛟龙》(1960年)、《大逃亡》、《O
  • 大裘冕大裘冕是中国古代统治者的礼服,于祭天时使用,最早定于《周礼》之中,各朝定制有所不同。与其他冕不同,大裘冕无旒。裘为黑羊裘。
  • 国际主义设计风格国际主义设计风格(英语:International Typographic Style),又称为瑞士风格(Swiss Style),是1920年代在俄罗斯、荷兰、德国萌芽,最终于1950年代在瑞士兴起的一种平面设计风格。作为现
  • 刘升烈刘升烈(韩语:유승렬;1893年-1968年)前大日本帝国陆军及大韩民国陆军军人。最终军衔为日本军大佐、韩国军少将。韩战开战时的第3师师长。创氏改名时取日本名江本烈。1893年、生于