传输损耗是输出功率与输入功率之比值，指在传输过程中因传输介质等因素引起的能力损失。超高频和微波波段信号的空间传播，会对信号带来多种传输损伤、很大衰减和多径衰落。

1.直线传播损伤

● 衰减和失真;

● 自由空间损耗;

● 噪声;

● 大气吸收;

● 多径和折射。

衰减因素：双绞线、电缆到光纤、波导等传输媒体，都是导向媒体，而在自由空间长距离的电磁波传播，属于非导向媒体传输;因此衰减是较为复杂的距离函数，并在地球周围受到充满大气层的影响。传播衰减主要影响因素是:传播频段f，传播距离L，电磁波速率C（近于光速）。

2.自由空间传播损耗

1. 微波段信号远程传播如卫星到地面约36000km。信号波束随传播距离而发散。上行链路的发射信号功率，由大功率速调管可达上千瓦，而卫星转发器只能靠太阳能供电，由于卫星表面积受限，因此下行链路发射功率很难达到上百瓦。因此地球站接收信号功率不过微瓦级，并且还包含了收、发天线增益几十个dB的补偿效果。自由空间是理想介质，是不会吸收电磁能量的。自由空间的传输损耗是指天线辐射的电磁波在传播过程中，随着传播距离的增大，能量的自然扩散而引起的损耗，它反映了球面波的扩散损耗。

2. 空间传播损耗（dB）

天线辐射的信号以三种方式传播:地波、天波和空间波（后者即称谓的直线波）;

● 当电磁波遇有比其波长要大的障碍物时，则发生反射;

● 并在该物体边界进行衍射（绕射）;

● 若障碍物尺寸不大于电磁波长，会发生散射，即散射成几路弱信号———多径衰落。

● 多径到达的信号，由于相位不同，强弱相差很大，若无序混迭、相位抵消，就使接收信号难以检测与恢复质量良好的信息;

● 产生严重的码间干拢（ISI）;

● 特别是在较高速度的移动台天线发出的信号，运动方向、障碍物环境较快变化，多径信号中主路径不稳定等因素导致的接收信号更难处理。

传输损耗可用下式表式 Lt=LP-(Gt+Gr)　(dB)

LP=32.45+20lgf+20lgd +A　(dB)

或　Lt=Lb-GP (dB)

式中LP为路径损耗;Lb为基本传输损耗,与天线增益有关；A为电路衰减(分贝)；Gt与Gr分别为发、收天线沿电路方向的平面波增益（分贝）；GP为路径天线增益(分贝)；(Gt+Gr)-GP为路径天线增益损耗(分贝)；f为电波频率(兆赫)；d 为传播距离(公里)。基本传输损耗是发、收天线各向同性(Gt=Gr=0)时的传输损耗(极化不变)；而路径损耗则是基本传输损耗与路径天线增益损耗之和。不存在多径传播时没有路径天线增益损耗，路径损耗即为基本传输损耗。在自由空间，不存在多径传播，而且没有电波衰减(A=0)，故 LP=Lb=Lf

Lf =32.45+20lgf+20lgd

式中Lf为自由空间路径损耗或自由空间基本传输损耗。

在传播距离、电波频率、极化、发射天线和发射功率均相同时，实际电路的衰减为 E=E0-（RT/nF）ln（a1/a2）

其中E为该实际电路接收点的电场强度幅度;E0为自由空间传播时接收点的电场强度幅度。一般情况下E

参考资料

自由空间的传输损耗.51CTO.

最新修订时间：2024-06-24 19:25