弗里斯传输方程

✍ dations ◷ 2025-09-18 09:50:52 #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

  • 恰尔德·哈罗尔德游记《恰尔德·哈罗尔德游记》(Childe Harold's Pilgrimage)是拜伦的长篇叙事诗,也是他的成名作,1812年-1818年出版,献给Charlotte Harley夫人。诗中主人公恰尔德·哈罗尔德是一位高
  • 玛丽·麦特琳玛丽·贝丝·麦特琳(英语:Marlee Beth Matlin,1965年8月24日-)是美国女演员,1987年以电影《悲怜上帝的女儿》拿下第59届奥斯卡金像奖“最佳女角奖”,她不但是奥斯卡史上首位失聪的
  • 台铁R190型柴电机车R180、R190型柴电机车,是台湾铁路管理局所拥有的柴电机车,也是目前最新的一批柴电机车,由于拥有总控重连运转装置而常用于北回线上的货物列车重连运转牵引。1992年时,台湾铁路管
  • 莱特岛莱特岛(Leyte)是菲律宾群岛中的米沙鄢群岛的岛屿之一。面积7213平方公里。北临萨马海;东北隔圣华尼科海峡与萨马岛相望,两岛有跨海大桥相连;南面为棉兰老海,与棉兰老岛相望;西南为
  • 蒙古人种东亚型蒙古人种东亚型,是蒙古人种在中国、日本、朝鲜半岛的分支。可分别为北支、中支、南支三种。北支:有高而窄的脸和鼻子,狭窄,细长的头骨,身材中高。分为三种亚型:
  • 南澎列岛南澎列岛,由南澎岛(面积为0.34平方公里)、东澎、中澎、芹澎、赤仔屿等组成,被称为“粤东门户、南海要冲”,属于中国广东省南澳县,位于南澳县(汕头地区)东南方向。南澎列岛传说是由一
  • 切阳什姐切阳什姐(藏语:.mw-parser-output .uchen{font-family:"Qomolangma-Dunhuang","Qomolangma-Uchen Sarchen","Qomolangma-Uchen Sarchung","Qomolangma-Uchen Suring","Qomolan
  • 汪兆麟汪兆麟(?-1647年),又作汪兆龄,明末南直隶安庆府桐城县(今安徽桐城)人。1641年,汪兆麟归附张献忠,成为他的女婿,以智谋受信任。1644年,张献忠在成都号大西国王,改元大顺,十一月即皇帝位,以蜀
  • 传化股份浙江传化股份有限公司,简称浙江传化股份,以及浙江传化(英语:Zhejiang Transfar Co.,Ltd.,深交所:002010),于1986年由徐传化、徐冠巨(董事长)等父子创立,名为“萧山市宁围助剂厂”。现时
  • 加州艺术学院加州艺术学院(英语:California Institute of the Arts,简称:CalArts),中文又称加州艺术大学,是位于美国加利福尼亚州巴伦西亚(Valencia)的世界顶尖私立艺术学院。于1961年由迪士尼创