无线通信系统中等效辐射功率和链路预算的计算

全向天线是一种理论上的天线，它可以均匀地向所有方向辐射功率。有效全向辐射功率(EIRP)是一个假设的概念，它表示的是在实际天线最强辐射方向上达到同样信号强度的一个理想全向天线所需要发射的功率，也称为等效全向辐射功率。

EIRP的测量非常有用，因为它考虑了实际天线的增益及发生的功率损失，提供了对天线真实性能的准确表示。一般而言，EIRP值越高，信号强度越强，传输距离越远。

发射机到接收机的路径在通信系统中被称为通信信道。这个信道可以是实体的电线，也可以是无线的，例如在无线电、卫星或手机通信中。在无线系统中，通信信道是无线电波从发射机传播到接收机的媒介。这条路径可能是直线视距，即信号直接从发射机传播到接收机，没有任何阻碍。

在许多情况下，信号可能需要穿过各种障碍物，如建筑物、树木或大气层，从而导致信号的衰减或失真。这个过程被称为传播，信号走的路径被称为传播路径。

在某些情况下，信号可能会被障碍物反射、折射或绕射，导致它走多条路径到达接收机。这种现象被称为多径传播，它可能导致干扰和衰落，从而降低信号的质量。因此，发射机、接收机和通信协议的设计必须考虑到这些因素，以确保可靠和高效的通信。

"Line of Sight (LOS)"指的是两个无线通信节点之间的直视路径，信号传输的最大距离主要取决于发射功率、接收灵敏度、天线增益和路径损耗等因素。其中，FSPL（Free Space Path Loss）是指无线电波在自由空间中传播时的路径损耗，也就是在没有任何障碍物阻挡的情况下，信号从发射源传播到接收端，信号强度的衰减FSPL的计算公式为：

对上面公式求对数10log(.)，得到下面公式：并且R是距离（单位：m），f是频率（单位：Hz）。

FSPL(dB) = 20log10(R) + 20log10(f) - 147.5582

需要注意的是FSPL仅考虑了空间中的自由传播损耗，不包括其他如多径效应、地形影响、建筑物阻挡、大气和雨衰等因素带来的损耗。所以，在实际的无线通信中，真正的路径损耗通常会比FSPL更大。

链路预算则是一种对发射机和接收机之间的所有功率增益和损耗的计算。它用于确定系统是否能在指定的距离内有效地传输信号。

链路预算涉及许多因素，包括发射机的输出功率、天线的增益、信道的损耗(包括传播损耗、多径损耗、雨衰、大气衰减等)、接收机的增益等。所有这些因素都以分贝（dB）的形式表示，并相加得出总的链路预算。链路预算为系统的设计和优化提供了一个有价值的分析工具。

在无线通信系统中，链路预算的主要目标是确保在接收端可以得到足够的信号质量，以满足特定的误码率或信噪比要求。具体的数值，需要通过详细的计算和优化得出，对于长距离通信或者环境复杂的情况，可能需要更大的链路预算。在设计时，链路预算的计算是一个非常重要的步骤，可以帮助工程师确定系统的性能指标，以及选择合适的设备和参数。

审核编辑：汤梓红