フリース伝搬損失計算機

フリイス伝送式は、アンテナ間の距離、周波数、アンテナ利得が与えられた場合、無線通信システムにおける受信電力を決定する上で非常に重要である。

歴史的背景

1946年にHarald T. Friisによって初めて導入され、この式は、自由空間条件下でどの程度の電力が受信できるかを予測するために、無線工学で広く用いられている。この式は、特にマイクロ波や衛星システムのような高周波数における見通し線通信に良く適用される。

計算式

フリイス式は次のように表される。

\[ P_r = P_t G_t G_r \left(\frac{\lambda}{4\pi d}\right)^2 \]

ここで：

• \( P_r \) は受信電力（W）。
• \( P_t \) は送信電力（W）。
• \( G_t \) は送信アンテナ利得（線形スケール）。
• \( G_r \) は受信アンテナ利得（線形スケール）。
• \( \lambda \) は波長（m）。
• \( d \) はアンテナ間の距離（m）。

計算例

次のように仮定する。

• 送信電力 = 10 W
• 送信利得 = 20 dB
• 受信利得 = 15 dB
• 周波数 = 2.4 GHz（2.4 × 10^9 Hz）
• 距離 = 100 m

この式を用いると、受信電力は概算で次のようになる。

\[ P_r = 10 \times 10^{2} \times 10^{1.5} \times \left(\frac{0.125}{4\pi \times 100}\right)^2 \]

重要性と使用例

この式は、通信リンクの設計、信号強度の予測、無線システムにおける見通し線リンクの実現可能性の決定において特に重要である。

よくある質問

1. フリイス式は障害物を考慮していますか？ いいえ、障害物がない自由空間条件を仮定しています。

2. 反射による信号損失が発生した場合はどうなりますか？ フリイス式はマルチパスまたは非見通し線シナリオをカバーしていません。他のモデルが必要になります。

3. フリイス式の一般的な使用例は何ですか？ 衛星通信、長距離無線リンク、無線周波数（RF）システム設計などでよく使用されます。