一台接收机可以接收多远的信号？

前言

经常有朋友问我，祯仪的接收机可以收到多远的信号？

其实这个问题很像：一个人可以听见多远距离的声音？我仔细想了一下，第一方面，若是女儿的悄悄话，我应该只能听到0.1米远，若是J20突破音障时的声音，那我听他个50公里应该也很正常；第二方面，如果听者是马冬梅楼下的大爷，距离肯定比我小不了一点；第三方面，听的环境呢，同样的声音，在宁静的夏夜，和喧闹的酒吧，距离肯定又不一样了。

所以一个人可以听多远，与声音源强度，与这个人耳朵灵敏程度，与当时背景噪声的情况等因素都有关系。

同样的，无线电接收机的有效接收距离受多种因素综合影响，需从发送端与接收端的技术参数、传播环境和干扰条件几个维度分析。

一、决定性因素分析

1.发射端与接收端参数

参数	影响规律	典型值参考
发射功率	接收信号强度与发射功率成正比（自由空间下每增加6dB，距离翻倍）。	手台5W（约5km），基站50W（50km）
接收灵敏度	灵敏度越高（数值越小，如-120dBm比-100dBm好），可接收更微弱信号。	民用对讲机：-110dBm，军用电台：-130dBm
天线增益	发射/接收天线增益每增加3dB，等效距离增加约40%。	鞭状天线3dBi，抛物面天线24dBi
工作频率	低频段（如30MHz）绕射能力强，适合远距离；高频段（如5GHz）易衰减但带宽大。	短波（3-30MHz）可跨洲，WiFi（2.4GHz）≤100m

2.传播环境因素

自由空间损耗（Friis公式）：

Lfs = 32.44 + 20 log10(fMHz) + 20 log10(dkm)

示例：100MHz信号传输10km，损耗≈112dB。

地形遮挡：

建筑物/山体遮挡可增加20-50dB额外损耗。
水面/平原有利于信号传播（反射增强）。

大气效应：

短波利用电离层反射（300-3000km），但受太阳活动影响。
雨衰（毫米波频段）导致信号衰减（60GHz时雨衰达15dB/km）。

3.干扰与噪声

同频干扰：其他发射源会压缩有效接收距离（如FM广播邻频干扰）。
噪声系数：接收机内部噪声（如LNA噪声系数3dB）限制最小可识别信号。
信噪比（SNR）要求：数字调制（如QPSK）通常需≥10dB SNR才能解调。

二、接收距离估算方法

1.自由空间模型（理想环境）

Pr = Pt + Gt + Gr − Lfs − L其他

P_r：接收功率（dBm）
P_t：发射功率（dBm）
G_t/G_{r：发射/接收天线增益（dBi）}
L_其他：馈线损耗、极化失配等

示例计算：

发射端：5W（37dBm）+ 10dBi天线
接收端：-110dBm灵敏度 + 5dBi天线
频率150MHz，忽略其他损耗：

37 + 10 + 5 − 32.44 − 20 log10(150) − 20 log10(d) ≥ −110

解得最大距离d ≈25km。

2.实际环境修正

奥村模型（城市环境）：增加40dB穿透损耗，上述案例距离降至约1.2km。
ITU-R P.526模型：考虑绕射损耗，山地环境距离可能再减半。

三、提升接收距离的工程手段

1.优化天线系统

升高天线架设高度（视距传播距离，d≈4.12√ht+√ht，h为天线高度/m）。
采用定向天线（如八木天线）抑制干扰。

2.降低噪声

使用低噪声放大器（LNA，噪声系数<1dB）。
增加前端滤波器（如SAW滤波器）抑制带外干扰。

3.协议优化

跳频技术（如军用电台）规避干扰。
纠错编码（如LDPC）提升低SNR下的解码能力。

四、典型场景距离参考

频段	应用场景	典型距离	限制主因
HF（3-30MHz）	短波广播	300-3000km	电离层稳定性
VHF（144MHz）	业余无线电	5-50km（视距）	地球曲率
UHF（400MHz）	城市对讲机	1-10km	建筑物遮挡
2.4GHz	WiFi	10-100m	氧分子吸收+多径效应
5.8GHz	无人机图传	1-5km（定向天线）	雨衰+自由空间损耗

五、结语

接收距离的计算与评估还是一个小小系统工程，与发送端与接收端的技术参数、传播环境和干扰条件等相关，对于接收端来说，优化天线系统、降低噪声、优化协议（算法）都可以提高接收距离，若问题局限于接收机基础硬件本身，则其灵敏度几乎仅与滤波器与LNA有关，具体的，下回分解咯。

关于祯仪

成都祯仪科技有限公司，是一家专业从事宽频段无线电信号接收及信号分析设备研发、生产及服务的高科技公司。公司具备研制和生产制造精密射频变频接收机，及相关高速数字信号处理的核心能力。专注于为无线电管理、信号侦查与分析、通用频谱分析、卫星导航监测、低空复杂电磁环境保障等领域，提供性能极致、价格优异的数字化无线电射频接收组件。助力用户聚焦核心业务应用开发，及时响应终端用户业务需求，共同创造业务价值。

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一台接收机可以接收多远的信号？

1.发射端与接收端参数

2.传播环境因素

3.干扰与噪声

1.自由空间模型（理想环境）

2.实际环境修正

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