无线技术基础理论射频学习教案.pptx

无线技术无线技术(jsh)基础理论射频基础理论射频第一页，共19页。电磁波电场电场(din chng)电场电场(din chng)电场电场(din chng)振振子子电波传输方向电波传输方向磁场磁场磁场磁场第1页/共19页第二页，共19页。功率(gngl)计算单位:dB,dBm,dBw dB是用来测量被测量功率与某一基准功率的比值。它的数值(shz)等于被测量功率与基准功率的比值取以10为底的对数，再乘以10。当基准功率取为1mw时，此dB值以dBm表示。当基准功率取为1w时，此dB值以dBw表示。公式：测量功率(dB)=10*lg(测量功率/参考功率)第2页/共19页第三页，共19页。主要(zhyo)无线技术指标l无线电频率(pnl)(Hz)l发射功率(dBm)l接收功率(dBm)接收灵敏度l发射天线增益(dBi)l天线极化方向l天线方向图第3页/共19页第四页，共19页。天线(tinxin)的工作频率 天线的工作频率范围：无论是发射天线还是(hi shi)接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小。第4页/共19页第五页，共19页。天线(tinxin)的方向性 全向天线(tinxin)发射天线的基本功能之一是把从AP取得的能量向周围空间辐射(fsh)出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射(fsh)。水平面上各向能量辐射(fsh)相等的天线称为全向天线。图 c 水 平 面 方 向(fngxing)图图b 垂直面方向图各向同性点状天线能量辐射形状全向天线能量辐射形状图a 天线能量辐射形状图第5页/共19页第六页，共19页。天线(tinxin)的方向性 定向天线(tinxin)水平面上各向能量辐射不等的天线(tinxin)称为定向天线(tinxin)。全向阵全向阵（垂直阵列（垂直阵列(zhn li)不带平面反射板）不带平面反射板）扇形区覆盖扇形区覆盖（垂直阵列（垂直阵列 带平面反射板）带平面反射板）平面反射板平面反射板第6页/共19页第七页，共19页。天线(tinxin)增益10dBm20dBm13dBm一个各向同性的天线一个各向同性的天线(tinxin)在所有方向具有相同的辐射能量在所有方向具有相同的辐射能量一个具有一定增益一个具有一定增益(zngy)的天线只在某个特定方向才具有辐射能量的天线只在某个特定方向才具有辐射能量一个一个3dBi增益的天线，辐射能量的范围在增益的天线，辐射能量的范围在 50%的空间的空间点状天线第7页/共19页第八页，共19页。天线(tinxin)的极化垂直极化垂直极化 天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场(cchng)构成。人们规定：构成。人们规定：电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化单极化的情况：垂直极化是最常用的；水平极化是最常用的；水平极化也是要被用到的。也是要被用到的。水平极化水平极化EE第8页/共19页第九页，共19页。波束宽度 60峰值峰值-3dB点点-3dB点点3dB 波束宽度波束宽度15峰值峰值(fn zh)-3dB点点-3dB点点旁瓣旁瓣主瓣主瓣第9页/共19页第十页，共19页。天线天线(tinxin)方向图方向图2.4G室外高增益室外高增益全向天线全向天线(tinxin)全向天线增益:11dBi工作(gngzu)在2.4G频段用于地广人稀地区的大范围覆盖水平(shupng)方向图垂直方向图第10页/共19页第十一页，共19页。天线方向图天线方向图2.4G室外室外(sh wi)高增益定向高增益定向天线天线面板(min bn)型定向天线增益(zngy):11dBi工作在2.4G频段适用于高密度接入覆盖水平方向图垂直方向图第11页/共19页第十二页，共19页。无线传输(chun sh)的干扰因素 障碍物功率在穿过(chun u)障碍物后衰减墙，门，等等墙，门，等等(dn dn)。第12页/共19页第十三页，共19页。信号穿透(chun tu)损耗估测在在WLAN WLAN 工程中，需要通过现场勘查的方式了解建筑物和周围各种工程中，需要通过现场勘查的方式了解建筑物和周围各种物质的材质，从而来确定物质的材质，从而来确定WLANWLAN设备的安装位置。例如将设备的安装位置。例如将APAP置于相置于相对较高的位置，可以有效地消除对较高的位置，可以有效地消除APAP与无线终端之间的固定的或移动与无线终端之间的固定的或移动的遮挡物，从而能够保证的遮挡物，从而能够保证WLANWLAN的覆盖范围，保障的覆盖范围，保障WLANWLAN的畅通。的畅通。2.4GHz2.4GHz电磁波对于电磁波对于(duy)(duy)各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：隔墙的阻挡（砖墙厚度隔墙的阻挡（砖墙厚度100-300mm100-300mm）：）：20-40dB20-40dB；楼层的阻挡：楼层的阻挡：30dB30dB以上；以上；木制家具、门和其它木板隔墙的阻挡：木制家具、门和其它木板隔墙的阻挡：2-15dB2-15dB；厚玻璃（厚玻璃（12mm12mm）：）：10dB10dB在衡量墙壁等对于在衡量墙壁等对于(duy)AP(duy)AP信号的穿透损耗时，需考虑信号的穿透损耗时，需考虑APAP信号入射信号入射角度角度第13页/共19页第十四页，共19页。信号(xnho)穿透损耗估测障碍物障碍物衰减程度衰减程度举例举例开阔地无自助餐厅、庭院木制品少内墙、办公室隔断、门、地板石膏少内墙（新的石膏比老的石膏对无线信号的影响大）合成材料少办公室隔断煤渣砖块少内墙、外墙石棉少天花板玻璃少没有色彩的窗户玻璃中的金属网中等门、隔断金属色彩的玻璃少带有色彩的窗户人的身体中等大群的人水中等潮湿的木头、玻璃缸、有机体砖块中等内墙、外墙、地面大理石中等内墙、外墙、地面陶瓷制品高陶瓷瓦片、天花板、地面纸高一卷或者一堆纸混凝土高地面、外墙、承重梁防弹玻璃高安全棚镀银非常高镜子金属非常高办公桌、办公隔断、混凝土、电梯、文件柜、通风设备第14页/共19页第十五页，共19页。无线传输(chun sh)的干扰因素 电磁干扰2.4GHz2.4GHz为为ISMISM频段，不许授权即可使用。频段，不许授权即可使用。同一区域内同一区域内APAP之间的互相之间的互相(h xing)(h xing)干扰。干扰。其他工业设备的干扰其他工业设备的干扰 微波炉微波炉 双向寻呼系统双向寻呼系统 等等等等第15页/共19页第十六页，共19页。WLAN设备的实际(shj)工作性能 吞吐率802.11g802.11g标准描述的速率为标准描述的速率为54 Mbps54 Mbps，此为物理层传输速率。实际可获得的速率为，此为物理层传输速率。实际可获得的速率为一半一半(20-24Mbps max)(20-24Mbps max)其他用于协议封装或冲突避免开销其他用于协议封装或冲突避免开销干扰实际吞吐率的因素干扰实际吞吐率的因素不稳定是无线通讯的本性不稳定是无线通讯的本性无线环境不停的保持变化无线环境不停的保持变化物理建筑物理建筑(jinzh)(jinzh)的构成的构成APAP的位置的位置共享介质：用户数共享介质：用户数 数据量数据量 第16页/共19页第十七页，共19页。WLANWLAN设备的实际工作性能设备的实际工作性能(xngnng)(xngnng)覆盖距离覆盖距离输出功率为输出功率为100mW100mW的的802.11b/g802.11b/g产品覆盖距离理论值产品覆盖距离理论值:100m 100m而在实际中，覆盖距离更依赖于实际环境。而在实际中，覆盖距离更依赖于实际环境。影响覆盖范围的因素影响覆盖范围的因素 建筑结构建筑结构 电磁设备电磁设备(shbi)(shbi)在一般办公室大楼内，覆盖距离为在一般办公室大楼内，覆盖距离为15-30m15-30m。第17页/共19页第十八页，共19页。第18页/共19页第十九页，共19页。