這個問題問出了一個世紀難題,為啥我WiFi沒信號了???!!!

發射功率可以一定程度上決定振幅,但是電磁波振幅不完全取決於發射功率

發射功率

如題中的描述,定性而簡單的來說是可以說是由發射器的功率決定的,因為電磁波的能量來自於發射器,電磁波的能量可以由電磁波強度I來描述,I表示為能流波印廷矢量S在一個震蕩週期內的平均

[公式]

對於電磁波可以用正弦餘弦來描述E和B,以及考慮均值 [公式] ,有:

[公式]

其中E0和B0是電磁場中的電場分量和磁場分量的波動的振幅。

所以能量和振幅是平方關係,發射器的發射能量升高4倍的結果是,所發射的電磁波的場分量變成原來的2倍,是非常直接的關係。

參照這個關係,在WiFi信號弱的時候提高發射基站的功率就可以達到讓接收到的信號變強

發射方向性

除了發射功率,發射的方向性也會很大的影響空間中的電磁波的強度,即使是對於一個理想的偶極振子,在空間中發射的電磁波也不是各向同性的:

也就是所謂發射天線在不同的方向有不同的增益,在不同方向的不同增益信息叫做天線的波束形狀(beamshape)。對於普通的天線波束的形狀可以非常複雜:

通常把增益最強的部分稱作主瓣(main lobe)旁邊不強的是旁瓣(side lobe),主瓣背後的是背瓣(back lobe)。

我們平常能看到的天線形狀有很多是大鍋:

這個就是為了通過匯聚波的方式增加主瓣的佔比,這裡需要提到一個定理:天線互易定理,講的是A天線發射B天線接收得到的信號效果(比如信噪比)和B天線發射A天線接收得到的效果是一模一樣的,以下圖示可以描述:

也就是說,定向接收能力強的天線,定向發射能力也強。

對於兩個相同發射功率但是不同波束形狀的天線,接收者所能接收到的波動肯定是不一樣的。從這個角度看,除了發射功率,發射天線的波束形狀(beam shape)也能影響發出電磁波的強弱。

所以這樣一個小小的操作就可以大幅提高WiFi體驗:

不過前提是你身處主瓣方向而不是旁瓣。

當然除了發射器的功率和波束形狀,還有一些次要的因素也可以影響空間電磁波振幅,比如介質的電導率磁導率和遮擋物。


用理想的平面簡諧波分析一下

能流密度為 [公式] , [公式] 為電磁波波速,電磁場的總能量為 [公式] ,電磁波波速為 [公式] , [公式] .得出坡印廷矢量 [公式] 。用平面簡諧波來分析 [公式]

當頻率很高時,一般取平均值來求能流密度

[公式]

在發射處,取球面來分析,半徑為R

[公式]

[公式]

在R一定的情況下,p越大, [公式] 越大,即振幅越大。


應該是振幅。

因為電磁波的傳播速度近似光速。波速=波長*頻率;波速是定值,也就是說一個頻率對應著一個波長。所以功率大是振幅強。電磁波在空氣中傳播是會衰減的。功率大的當然會傳得更遠。


不懂電信工程,追問一句,咱們的發射器的發射功率是如何增加的呢?


對。


思想事物都是一對正反統一存在的問題,空間能量都是一對輸入輸出同在的時間生命標準,電壓電流都是一對10*10=100的時間生命的能量功率,都是一對存在的磁力電力的變化和固定的時間原理標準模型。用我這個萬物的統一標準原理模型,可解釋任何的事物問題。


我對你說的振幅不是很理解,不確定你指的是不是頻率。

功率是做功快慢的意思,代表了做功的多少,蘊含著能量多少的意思。

頻率就是單純的重複次數,沒有能量。

就比如舉重運動員力氣大,但是跑步並不快。或者說飯量跟學習成績沒有關係。

應該說功率是頻率的前置條件,而不能說它決定了或者說改變功率就可以改變頻率。頻率由射頻電路的用途決定(分模擬和數字電路),跟功率關係不大。但是如果沒有足夠大的功率,你也沒辦法滿足實際的需求。

雖說1W的功率就可以覆蓋全球,但那是理論,實際是你想用波長1000米的頻率進行通信,至少需要200瓦的功率。

比如你想100米跑的快必須要有很大的腿部力量,但是你的力量比博爾特大,卻不一定能跑過他。


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