射频计算器 | RF Calculator

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发射机

发射功率 (dBm) = 1.000 W

馈线损耗 (dB)

天线增益 (dBi)

EIRP 39.00 dBm = 7.943 W

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信道

频率 (MHz) λ = 125.0 mm

距离 (km)

路径损耗 FSPL 120.05 dB

附加损耗 (dB) 雨衰、衰落、穿透损耗等

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接收机

天线增益 (dBi)

馈线损耗 (dB)

灵敏度 (dBm)

接收功率 -63.05 dBm

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公式与参数说明

EIRP EIRP = P_TX + G_TX - L_cable

符号	参数	单位
P_TX	发射功率	dBm
G_TX	发射天线增益	dBi
L_cable	馈线损耗	dB

FSPL FSPL = 20·log₁₀(d) + 20·log₁₀(f) + 32.44

符号	参数	单位
d	距离	km
f	频率	MHz

接收功率 P_RX = EIRP - FSPL - L_add + G_RX - L_cable,RX

符号	参数	单位
L_add	附加损耗	dB
G_RX	接收天线增益	dBi

链路裕度 Margin = P_RX - Sensitivity

裕度 > 10dB：良好 | 0-10dB：临界 | < 0dB：失败

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雷达参数

峰值功率 (dBm) = 1.000 kW

频率 (GHz)

TX天线增益 (dBi)

RX天线增益 (dBi)

目标RCS (m²)

最小检测功率 (dBm)

系统损耗 (dB)

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雷达结果

                        最大探测距离（单基地）
                        — km
                    

EIRP — dBm

最大距离单程FSPL — dB

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雷达距离方程

单基地雷达 R_max = [ (P_t·G²·λ²·σ) / ((4π)³·S_min·L) ]^1/4

符号	参数	单位
P_t	峰值发射功率	W
G	天线增益 (TX=RX)	linear
λ	波长	m
σ	目标RCS	m²
S_min	最小可检测信号	W
L	系统损耗	linear

双基地变体：使用 G_TX · G_RX 代替 G²

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发射通道 (Tx)

单元数量 N

单元功率 (dBm)

单元增益 (dBi)

天线罩损耗 (dB)

馈线损耗 (dB)

合成损耗 (dB)

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接收通道 (Rx)

单元数量 N

单元增益 (dBi)

天线罩损耗 (dB)

馈线损耗 (dB)

合成损耗 (dB)

天线温度 Ta (K)

噪声系数 NF (dB)

附加扫描损耗 (dB)

                    EIRP 法向 (dBW)
                    —
                

                    G/T 法向 (dB/K)
                    —
                

📊

发射详情

阵列发射增益 (dBi) —

总通道功率 (dBm) —

法向 EIRP (dBW) —

全向 EIRP (dBW) —

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接收详情

阵列接收增益 (dBi) —

LNA 噪声温度 Tp (K) —

系统噪声温度 Tsys (K) —

法向 G/T (dB/K) —

全向 G/T (dB/K) —

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扫描角分析

L_scan(θ) = −10·log₁₀(cos θ)

角度	扫描损耗 (dB)	EIRP (dBW)	G/T (dB/K)
0°	—	—	—
15°	—	—	—
30°	—	—	—
45°	—	—	—
60°	—	—	—

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相控阵公式

阵列发射增益 G_array = G_element + 10·log₁₀(N) − L_feed − L_combiner

总通道功率 P_total = P_element + 10·log₁₀(N)

法向 EIRP EIRP = P_total − 30 + G_array − L_radome

全向 EIRP EIRP_omni = EIRP_boresight − L_scan

LNA 噪声温度 T_p = 290 × (10^NF/10 − 1)

G/T (法向) G/T = G_array − L_radome − 10·log₁₀(T_ant + T_p)

扫描损耗 L_scan(θ) = −10·log₁₀(cos θ)

符号	参数	单位
N	阵元数量	-
P_element	单元发射功率	dBm
G_element	单元增益	dBi
L_radome	天线罩损耗	dB
L_feed	馈线损耗	dB
L_combiner	合成损耗	dB
NF	噪声系数	dB
T_ant	天线噪声温度	K

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dBm ↔ mW

功率 (dBm)

功率 (W)

1.000 W

功率 (W)

功率 (dBm)

30.00 dBm

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dBi ↔ dBd

增益 (dBi)

增益 (dBd)

7.85 dBd

线性增益

10.00

增益 (dBd)

增益 (dBi)

10.00 dBi

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频率 ↔ 波长

频率 (MHz)

波长

125.00 mm

四分之一波长

31.25 mm

波长 (mm)

频率

2398.45 MHz

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驻波比 ↔ 回波损耗

VSWR

回波损耗 (dB)

9.54 dB

反射系数 |Γ|

0.333

失配损耗 (dB)

0.51 dB

反射功率 (%)

11.11 %

传输效率 (%)

88.89 %

回波损耗 (dB)

VSWR

2.00

反射功率 (%)

11.11 %

传输效率 (%)

88.89 %

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转换公式

dBm ↔ mW P(mW) = 10^P(dBm)/10 | P(dBm) = 10·log₁₀(P(mW))

dBi ↔ dBd dBi = dBd + 2.15

频率 ↔ 波长 λ = c / f c = 3×10⁸ m/s

VSWR ↔ Return Loss RL = 20·log₁₀((VSWR+1)/(VSWR-1)) | |Γ| = (VSWR-1)/(VSWR+1)

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TR组件储能电容

脉冲重复频率 (kHz)

占空比 (%)

工作电压 (V)

允许压降 (V)

设计余量 (×)

输入方式

峰值电流 (A)

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计算结果

理论值: 线性 (A) — μF

理论值: 能量 (B) — μF

理论值: RC (C) — μF

                                推荐 (线性) × 余量
                                — μF
                            

                                推荐 (能量) × 余量
                                — μF
                            

                                推荐 (RC) × 余量
                                — μF
                            

脉宽 (μs) —

最终推荐 — μF

单脉冲电荷 (μC) —

单脉冲能量 (mJ) —

平均电流 (A) —

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TR组件电容计算公式

方法A: 线性近似 C = I × t / ΔV

方法B: 能量守恒 C = 2 × V × I × t / (V² − V_end²)

方法C: RC放电 C = −t / (R × ln(V_end / V))

符号	参数	单位
t	脉宽 = 占空比 / PRF × 10	μs
I	峰值电流	A
V	工作电压	V
ΔV	允许压降	V
V_end	= V − ΔV	V
R	= V / I (负载电阻)	Ω

最终推荐 = MAX(A, B, C) × 设计余量

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等功分器

输出端口数 N

                        每端口分配损耗
                        — dB
                        10·log₁₀(N)
                    

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不等功分器

功分比 P₁ : P₂

如 4:3、2:1

或 Δ (dB) = 10·log₁₀(P₁/P₂)

                            端口1 损耗
                            — dB
                            −10·log₁₀(K/(K+1))
                        

端口2 损耗 — dB −10·log₁₀(1/(K+1))

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功分器公式

等功分 L_split = 10·log₁₀(N)

不等功分 K = P₁/P₂
L₁ = −10·log₁₀(K/(K+1))
L₂ = −10·log₁₀(1/(K+1))

符号	参数	单位
N	输出端口数	—
K	功分比 P₁/P₂	—
L_split	每端口分配损耗	dB

损耗为相对于总输入。理想情况下 P₁ + P₂ = 100%。实际需叠加器件插入损耗。

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级联参数

📊

级联结果

                        噪声温度
                        — K
                    

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Friis 噪声级联公式

Friis Formula F = F₁ + (F₂−1)/G₁ + (F₃−1)/(G₁·G₂) + …

符号	参数	单位
G_n	第n级增益	dB → linear
F_n	第n级噪声因子	linear (NF=10·log₁₀(F))
NF	噪声系数	dB
T_e	等效噪声温度	K (T_e=290×(F−1))

第一级主导噪声系数。LNA 增益要大、噪声要小。

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传输线阻抗计算器

几何类型

Model Hammerstad-Jensen (IPC-2141A)

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几何参数

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计算结果

                        Z₀
                        — Ω
                    

有效介电常数 ε_eff

ε_eff —

相速度 — m/s

单位延时 — ps/mm

Z₀ Formula Z₀ = f(W, H, T, ε_r)

L (nH/mm) —

C (pF/mm) —

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横截面图

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自由空间损耗参数

频率 (GHz)

距离 (km)

大气损耗 (dB/km) ITU-R P.676: 典型值 0.0-0.5 dB/km

其他损耗 (dB) 雨衰、多径、穿透损耗等

发射功率 (dBm)

TX天线增益 (dBi)

RX天线增益 (dBi)

接收灵敏度 (dBm)

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空损结果

                        自由空间路径损耗 (FSPL)
                        — dB
                    

双向 FSPL（雷达） — dB

波长 — m

路径损耗率 — dB/km

总损耗 — dB

                        接收功率
                        — dBm
                    

                        链路余量
                        — dB

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自由空间损耗公式

FSPL FSPL(dB) = 20·log₁₀(d_km) + 20·log₁₀(f_MHz) + 32.44

FSPL (GHz) FSPL(dB) = 20·log₁₀(d_km) + 20·log₁₀(f_GHz) + 92.45

接收功率 P_rx = P_tx + G_tx + G_rx − FSPL − L_atmo − L_extra

符号	参数	单位
d	距离	km
f	频率	MHz / GHz
L_atmo	大气吸收	dB
L_extra	雨衰/多径/遮挡	dB

晴空大气损耗：10 GHz 以下约 0 dB/km，22 GHz（水汽）和 60 GHz（氧气）处有吸收峰。