Введение
Формула Фриса используется в телекоммуникационной инженерии для определения характеристик антенны, устанавливая равенство между мощностью на клеммах приемной антенны и произведением спектральной плотности мощности падающей волны на эффективную апертуру приемной антенны в идеальных условиях, при условии, что другая антенна на некотором расстоянии передает известную мощность. Впервые эта формула была представлена датско-американским радиоинженером Харальдом Т. Фрисом в 1946 году. Формулу также называют уравнением передачи Фриса.
The Friis transmission formula is used in telecommunications engineering, equating the power at the terminals of a receive antenna as the product of power density of the incident wave and the effective aperture of the receiving antenna under idealized conditions given another antenna some distance away transmitting a known amount of power. The formula was presented first by Danish American radio engineer Harald T. Friis in 1946. The formula is sometimes referenced as the Friis transmission equation.
Оригинальная формула Фри
Первоначальная идея Фриса, лежащая в основе его формулы передачи, заключалась в том, чтобы не использовать характеристики направленности или усиления при описании характеристик антенны. Вместо них используется понятие эффективной площади антенны как одной из двух важных составляющих формулы передачи, характеризующей поведение радиоканала в свободном пространстве. Доступная мощность на клеммах приемной антенны равна произведению плотности мощности падающей волны и эффективной площади апертуры приемной антенны, пропорциональной , в дБ. Антенны расположены в свободном пространстве без препятствий и многолучевого распространения.
Вывод
Существует несколько способов вывода уравнения Фриса. Помимо стандартного вывода из теории антенн, это уравнение также можно получить, исходя из принципов радиометрии и скалярной дифракции, что позволяет лучше понять его физический смысл. Другой способ – рассмотреть предел дальней зоны интеграла передачи в ближней зоне.