RF系统

辐射场强与天线链路计算器

联动计算发射功率、天线增益、EIRP、距离场强,并自动核查远场边界。

FORMULAv1.0.0
INPUT PARAMETERS

建立自由空间天线链路

在功率与场强之间双向计算,并用频率和天线尺寸自动核查远场边界。

CALCULATION RESULT

计算结果

本地计算

输入参数后点击计算,结果和模型假设会显示在这里。

FORMULA & TRACEABILITY

公式依据与适用条件

计算公式、变量含义和模型边界公开展示;参考资料最近核验于 2026-08-30.

6 个公式 · 3 项来源
CORE EQUATIONS

核心计算公式

直接参与主要结果计算,是本工具的核心模型。

3 个
F01

等效全向辐射功率

EIRP = Pₜ · 10^(−L/10) · G

将发射机功率、馈线损耗和相对于各向同性天线的线性增益合并。

Pₜ
发射机输出平均功率W
L
发射机至天线馈线损耗dB
G
天线实现增益1
适用条件
  • 所有量对应同一频点
  • 使用目标方向的实现增益
F02

自由空间功率密度

S = EIRP / (4πr²)

在自由空间远场中,主瓣目标方向的功率密度按距离平方衰减。

r
天线相位中心至观测点距离m
适用条件
  • 自由空间、视距、远场
  • 不计地面反射和多径
F03

功率密度与场强

E = √(Z₀S) = √(Z₀·EIRP/(4πr²))

由平均功率密度计算正弦稳态 RMS 电场强度;使用精确 Z₀ 时常数约为 29.979。

E
电场强度 RMSV/m
适用条件
  • 自由空间远场平面波
DERIVED & CONVERSION

派生与换算公式

由核心量进一步推导单位、电平或辅助工程量。

2 个
F04

目标场强所需发射功率

Pₜ = 4πr²E² · 10^(L/10) / (Z₀G)

由目标 RMS 场强反算发射机端的理想平均功率。

适用条件
  • 不包含功放压缩、调制峰值、驻波保护和额外裕量
F05

理论天线因子(50 Ω)

AF = √[4πZ₀/(50Gλ²)]

由互易无源天线的实现增益估算与 50 Ω 接收机共轭匹配时的理论天线因子。

AF
理论线性天线因子1/m
适用条件
  • 无源互易天线
  • 50 Ω 共轭匹配
  • 不替代实际校准天线因子
BOUNDARIES & RULES

边界与规则公式

用于检查模型适用范围、测量条件或法规规则。

1 个
F06

链路远场核查

rFF = 2D²/λ;M = r/rFF

计算场强前同步检查观测距离是否达到常用 Fraunhofer 边界。

D
天线最大辐射尺寸m
适用条件
  • 精密天线测量可能要求更大的距离倍数
REFERENCES

参考文献

01ITU-R · Recommendation P.525-5Calculation of free-space attenuation2024 · 自由空间链路、功率通量密度和电场强度关系的现行官方参考。
02NIST · NBS/NIST measurement methodologyMethodology for Standard Electromagnetic Field Measurements1977(NIST 托管) · 给出标准场测量、天线因子和接收链路的计量方法。
03NIST · NIST Technical Note 2159Laboratory Method for Recording AWS-3 LTE Waveforms2021 · 附录采用 2D²/λ 核查 Fraunhofer 远场条件。
工程使用说明

结果基于页面列出的模型与假设,用于设计阶段估算和预认证风险判断。复杂结构、材料频散、近场耦合及测试布置可能造成显著偏差。

FAQ

常见问题

EIRP 的计算公式是什么?

EIRP(dBm) = P_tx(dBm) + G(dBi) − L_线缆(dB)。自由空间远场功率密度 S = EIRP / (4π·d²)。

由场强反算需要多少发射功率?

由 E = √(30 · EIRP) / d 反解 EIRP = (E·d)² / 30(EIRP 与 E 为线性值),再除以天线增益并加回馈线损耗即得发射机输出。

什么情况下链路预测不可靠?

观测距离未达到 Fraunhofer 远场边界、存在地面反射或多径、或目标方向偏离天线主瓣时,自由空间单径模型误差显著增大。

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