ISM频段ZigBee传输距离的估算

　　方程式中，nSF 表示相同楼层测量的路径损耗指数值，FAF 则 是楼层衰减因数（见表 3）。您可以从表 2 中确定 FAF 的值。下列的例子演示了怎样使用前面所述的表以及方程式。例如，如欲计算出户外空旷环境中距离为 1200 米，频率为 915 MHz 和 2.4 GHz 时的路径损耗，则可以使用如下方程式：

　　20log10(fMHz)+20log10(d)–28, (18)

　　您在如下情况可以推导出 PL：

　　915 MHz="20log10"(915)+20log10(1200) –28=92.8 dB, (19)

　　以及 PL：

　　2400 MHz="20log10"(2400)+20log10(1200) –28=101.2 dB. (20)

　　高频传播会导致更高的路径损耗，而高路径损耗又会导致高频率条件下的无线传输距离缩短。例如，同工作在 915 MHz 频率范围并且在户外空旷环境中的设备相比较，工作在 2.4-GHz 频率范围的无线设备路径损耗大约降低了 8.4-dB。

　　另一个例子中，在同一个楼层及三个楼层里，距离为 100 米、频率为 915 MHz和 2.4 GH

z 的硬分区室内办公环境下，使用表 2 中的信息来计算出路径损耗。同一楼层中，通过表 3 可得到该平均路径损耗为 3 dBm。在以下公式中取 n="3的值"：

　　20log10(fMHz)+10log10(d)–28+Xσ, (21)

　　从而得出 PL 的值：

915 MHz="20log10"(915)+10(3)log(100) –28+Xσ=91.2 dB, (22)

　　其中σ=7dB，及 PL：

　　2400 MHz="20log10"(2400)+10(3)log (100)–28+Xσ=99.6 dB, (23)

　　其中σ=14dB

　　由表 2，您可以计算出三层楼传播的 FAF 值，大约为24 dB，标准偏差为 5.6 dB。使用以下信息：

　　20log10(fMHz)+10log10(d)–28+Xσ, (24)

　　您可以推导出 PL：

　　915 MHz="20log10"(915)+10(3)log10(100) –28+24=115.2 dB, (25)

　　其中 σ=5.6 dB，及 PL　

　　2400 MHz="20log10"(2400)+ 10(3)log10(100)–28+ 24=123.6 dB, (26)

　　其中 σ=5.9 dB

　　在第三个例子中，估算上面两个例子在频率为 915 MHz 时的发射距离。在上面两个例子中假设有一个带有单位增益传输和接收天线的系统，其发射功率为 8 dBm，接收器敏感度为 –100 dBm。系统链路预算为 8–(–100)=108 dB。

　　使用一个值大约为 10dB 的链路预算范围来说明路径损耗方程式中的标准偏差是一个不错的主意。从而，得到的链路预算为98dB，这一链路预算超出了从第一个示例计算得出的值为 92.8dB 的路径损耗。所以，您可以将 1200 米视为该系统的室外距离。在室内环境下，假设为 10-dB 的范围（该值超出路径损耗），那么路径损耗为 91.2dB，而得到的链路预算大约为 98 dB。因此，您可以将 100 米视为该系统的室内距离。

　　参考书目：

1. 《无线通信原理和实践》，作者：Rappaport Theodore S，由 Prentice Hall 出版社出版，2001 年版。