Antenna Gain = 10dBi (most efficient)
Free Space Path Loss* = 20log(d[m]) + 20log(f[MHz]) - 27.55
*base of log 10
Suppose distance 1m from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 10 - (0+65-28) = +10dBm = 10mW... the maximum power @ ear (head)
Suppose distance 5m from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 10 - (14+65-28) = -4dBm = 0.4mW ... the maximum power @ ear (head)
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About mobile phone (UE), suppose
output power = 100mW = 20dBm
ant gain = 0dBi
FSPL = 20log(d[m]) + 20log(f[MHz]) - 27.55
distance 10cm between antenna & ear @ operation freq 1800MHz
20 + 0 - (-20+65-28) = +3dBm = 2mW... the maximum power @ ear (head)
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注意事項:
-1. 針對從戶外端天線輸出的訊號討論
0. 快速的保守的結論: 本案中 距離基地台/強波器(?)天線正面5公尺以上 衰減後的訊號強度 與一般手機沒有太大差異
1. 切入點 比較"手機訊號傳到人耳的功率強度" 與 "強波器(?)訊號傳到人耳的功率強度"，並簡化為點對點的比較
2. 手機與基地台、強波器訊號強度對人體的影響，務必考慮到自由空間損耗(FSPL)
3-1. 僅考慮自由空間損耗，不考慮強波器到人耳的中間會有水泥牆面、金屬、玻璃等介質
3-2. 僅考慮自由空間損耗，不考慮骨頭、體液等介質
3-3. 傳輸到不同介質會造成反射，傳輸在空氣(真空)以外的介質會造成較大損耗...或想像成傳輸距離拉長
4. 考慮耳道長度 與 大腦作為接收端，取10公分距離
5. 不考慮纜線損耗(cable loss)
6. 手機功率以+20dBm一言蔽之，實際上: 距離基地台或強波器的遠近，不同系統GSM、WCDMA、LTE...，不同運用方式"講電話或傳資料、資料流量大小"等，都會讓功率高高低低變化 => 版上若有測試手機物理層的工程師應該能講得清楚
7. 關心行動通訊訊號發射強度，亦需考慮訊號到接收端的強度，決勝點是 接收端與發射端的距離。一般而言，基地台天線最佳的運作面(角度)都是朝向隔壁建物以外的接受對象，兩者距離可超過10m距離
suppose
Antenna Gain = 5dBi
Cable Loss = 20dB
Free Space Path Loss = 20log(d[m]) + 20log(f[MHz]) - 27.55
distance 50cm from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 5 - 20 - (-6+65-28) = -9dBm = 0.13mW... the maximum power @ ear (head)
distance 1m from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 5 - 20 - (0+65-28) = -15dBm = 32uW... the maximum power @ ear (head)
distance 5m from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 5 - 20 - (14+65-28) = -29dBm = 1.26uW ... the maximum power @ ear (head)
suppose
Antenna Gain = 5dBi
Cable Loss = 10dB
Free Space Path Loss = 20log(d[m]) + 20log(f[MHz]) - 27.55
distance 50cm from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 5 - 10 - (-6+65-28) = +1dBm = 1.26mW... the maximum power @ ear (head)
distance 1m from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 5 - 10 - (0+65-28) = -5dBm = 0.32mW... the maximum power @ ear (head)
distance 5m from antenna @ operation freq 1800MHz
37 + 5 - 10 - (14+65-28) = -19dBm = 12.6uW ... the maximum power @ ear (head)
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About mobile phone (UE), suppose
output power = 100mW = 20dBm
ant gain = 0dBi
FSPL = 20log(d[m]) + 20log(f[MHz]) - 27.55
distance 10cm between antenna & ear @ operation freq 1800MHz
20 + 0 - (-20+65-28) = +3dBm = 2mW... the maximum power @ ear (head)
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注意事項:
-1. 針對地下室天線輸出的訊號討論
0. 快速的保守的結論: 本案中 距離地下室天線50公分以上 衰減後的訊號強度 比一般手機小
1. 切入點 比較"手機訊號傳到人耳的功率強度" 與 "強波器(?)訊號傳到人耳的功率強度"，並簡化為點對點的比較
2. 手機與基地台、強波器訊號強度對人體的影響，務必考慮到自由空間損耗(FSPL)
3-1. 僅考慮自由空間損耗，不考慮天線到人耳的中間會有水泥牆面/柱、金屬等介質
3-2. 僅考慮自由空間損耗，不考慮骨頭、體液等介質
3-3. 傳輸到不同介質會造成反射，傳輸在空氣(真空)以外的介質會造成較大損耗...或想像成傳輸距離拉長
4. 考慮耳道長度 與 大腦作為接收端，取10公分距離
5. 考慮纜線損耗(cable loss)，但是不知型號與長度，假設為10dB或20dB... 不知會不會少算?
6. 不考慮安裝功率分歧器(power divider)...若拉到地下室應該會裝置，訊號會再分掉
7. 手機功率以+20dBm一言蔽之，實際上: 距離基地台或強波器的遠近，不同系統GSM、WCDMA、LTE...，不同運用方式"講電話或傳資料、資料流量大小"等，都會讓功率高高低低變化 => 版上若有測試手機物理層的工程師應該能講得清楚
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