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電波関連計算ツール

伝搬損失

奥村-秦モデルをはじめ、各種電波伝搬モデルの “伝搬損失” を計算できます。
また、送信電力、送信アンテナ利得、受信アンテナ利得を入力すると、”電界強度”、”受信電力”を計算できます。
(一部の伝搬モデルを除く)

  • モデル選択

    マクロセル
    (基地局アンテナを周囲の建物高よりも十分高い場所に設置)
    奥村-秦モデル
    マイクロセル
    (基地局アンテナを周囲の建物高と同程度の高い場所に設置)
    坂上モデル
    Walfisch-池上モデル
    ストリートマイクロセル
    (基地局アンテナを周囲の建物高よりも十分低い場所に設置)
    平面大地伝搬モデル
    加地モデル
    市坪モデル
    • モデル選択 :

      市街地(大都市)
      市街地(中小都市)
      郊外地
      開放地
      周波数 f [MHz]
      [MHz]
      150~2000の値を入力
      基地局アンテナ高 hb [m]
      [m]
      30~200の値を入力
      移動局アンテナ高 hm [m]
      [m]
      1~10の値を入力
      距離 d [km]
      [km]
      1~20の値を入力
      • 送信電力 Pt [W]
        [W]
        数値を入力してください
        送信アンテナ利得 Gt [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください
      • 受信アンテナ利得 Gr [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください

      選択:

      • 伝搬損失
        Lp
         =  XXX.XX [dB]
        距離 d [km]
        0.00
        5.00
        10.00
        15.00
        20.00
        50.00
        100.00
        150.00
        200.00
        自由空間損失 
        大都市 
        中小都市 
        郊外地 
        開放地 
        計算結果

      • 電界強度
        E
          =  XXX.XX

      • 受信電力
        Pr
          =  XXX.XX

      横軸 :   
      周波数
      距離
      基地局高
      移動局高
      計算式 - 伝搬損失 (マクロセルモデル)
      奥村―秦モデル
      [周波数 : 150~1500MHz]
      Lp=69.55+26.16logf13.82loghba(hm)+(44.96.55loghb)logd+C
      市街地 大都市 C=0a(hm)=8.29{log(1.54hm)}21.1(f400MHz)a(hm)=3.2{log(11.75hm)}24.97(f400MHz)
      中小都市 C=0a(hm)=(1.1logf0.7)hm(1.56logf0.8)
      郊外地 C=2{log(f/28)}25.4a(hm)=(1.1logf0.7)hm(1.56logf0.8)
      開放地 C=4.78(logf)2+18.33logf40.94a(hm)=(1.1logf0.7)hm(1.56logf0.8)
      COST―Hata モデル
      [周波数 : 1500~2000MHz]
      Lp=46.3+33.9logf13.82loghba(hm)+(44.96.55loghb)logd+CM
      市街地 大都市 CM=3
      中小都市 CM=0
      パラメータ
       f  周波数 [MHz]  1502000MHz
       hb  基地局アンテナ高 [m]  30200m
       hm  移動局アンテナ高 [m]  110m
       d  距離 [km]  120km
       a(hm)  移動局アンテナ高に対する補正項  
       CM  都市の規模に応じた補正値  
      建物占有率 α
      建物を地面に投影した時の投影面積総和の全面積に対する割合 (500m×500m 区間)
        α
      市街地 10%  
      郊外地 210%
      開放地 2%    
      参考文献
      [1] 細矢良雄監修, "電波伝搬ハンドブック", リアライズ理工センター出版
      [2] 岩井誠人著, "移動通信における電波伝搬 ―無線通信シミュレーションのための基礎知識―", コロナ社
      [3] 奥村善久, 進士昌明監修, "移動通信の基礎", 社団法人電気情報通信学会
    • 周波数 f [MHz]
      [MHz]
      450~2200の値を入力
      基地局アンテナ地上高 hb0 [m]
      (基地局の地面からの高さ)
      [m]
      0より大きい値を入力
      基地局アンテナ高 hb [m]
      (移動局がある地面からの高さ)
      [m]
      20~100の値を入力
      距離 d [km]
      [km]
      0.5~10の値を入力
      道路幅 W [m]
      [m]
      5~50の値を入力
      道路角 θ [deg]
      [deg]
      0~90の値を入力
      道路際の建物高 hs [m]
      [m]
      5~80の値を入力
      平均建物高 H [m]
      (移動局基地局方向 範囲内約20%)
      [m]
      5~50の値を入力
      基地局近傍の建物高 H [m]
      [m]
      Hhb0 の値を入力
      • 送信電力 Pt [W]
        [W]
        数値を入力してください
        送信アンテナ利得 Gt [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください
      • 受信アンテナ利得 Gr [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください

      選択:

      • 伝搬損失
        L
          =  XXX.XX [dB]

      • 電界強度
        E
          =  XXX.XX

      • 受信電力
        Pr
          =  XXX.XX

      横軸 :   
      周波数
      距離
      計算式 - 伝搬損失 (坂上モデル)
      伝搬損失
      L= 1007.1logW+0.023θ+1.4loghs+6.11logH{24.373.7(Hhb0)2}loghb+(43.423.1loghb)logd+20logf+exp{13(logf3.23)}
      パラメータ
       f  周波数 [MHz]  4502200MHz
       hb0  基地局アンテナ地上高 [m] (基地局の地面からの高さ)  hb0>0
       hb  基地局アンテナ高 [m] (移動局がある地面からの高さ)  20100m
       d  距離 [km]  0.510km
       W  道路幅 [m]  550m
       θ  道路角 [deg]  090deg
       hs  道路際の建物高 [m]  580m
      H  平均建物高 [m] (移動局のある地面からの高さ)
        [移動局から基地局方向の約20%の距離範囲内]
       550m
       H  基地局近傍の建物高 [m] (基地局の地面からの高さ)  Hhb0
      *移動局アンテナ高は1.5mとする
      参考文献
      [1] 細矢良雄監修, "電波伝搬ハンドブック", リアライズ理工センター出版
      [2] 岩井誠人著, "移動通信における電波伝搬 ―無線通信シミュレーションのための基礎知識―", コロナ社
      [3] 坂上修二, 久保井潔, "市街地構造を考慮した伝搬損の推定", 電子情報通信学会論文誌B, VolJ74-B-II, No.1, pp.17-25.
    • モデル選択 :
      大都市
      中小都市
      周波数 f [MHz]
      [MHz]
      800~2000の値を入力
      基地局アンテナ高 hb [m]
      [m]
      4~50の値を入力
      移動局アンテナ高 hm [m]
      [m]
      1~3の値を入力
      距離 d [km]
      [km]
      0.02~5の値を入力
      道路幅 W [m]
      [m]
      0より大きい値を入力
      道路角 θ [deg]
      [deg]
      0~90の値を入力
      建物高 hroof [m]
      [m]
      hm<hroof<hb の値を入力
      建物間隔 b [m]
      [m]
      0より大きい値を入力
      • 送信電力 Pt [W]
        [W]
        数値を入力してください
        送信アンテナ利得 Gt [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください
      • 受信アンテナ利得 Gr [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください

      選択:

      • 伝搬損失
        L
         =  XXX.XX [dB]

      • 電界強度
        E
           =  XXX.XX

      • 受信電力
        Pr
          =  XXX.XX

      横軸 :   
      周波数
      距離
      計算式 - 伝搬損失(Walfisch-池上モデル)
      伝搬損失
      L=L0+Lrts+Lmsd
      自由空間損失 L0=20log(4πdλ)=32.4+20logd+20logf
      回折損失
      [基地局と移動局間にある建物]
      Lrts=16.910logW+10logf+20logΔhm+{10+0.354θ(0θ<35)2.5+0.075(θ35)(35θ<55)4.00.144(θ55)(55θ90)Δhm= hroofhm  (hroof>hm)
      回折/反射損失
      [移動局近傍の建物と移動局間]
      Lmsd= 5418log(1+Δhb)+18logd9logb+{[4+1.5(f/9251)](大都市)[4+0.7(f/9251)](中小都市)Δhb= hbhroof  (hb>hroof)
      パラメータ
       f  周波数 [MHz]  8002000MHz
       hb  基地局アンテナ高 [m]  450m
       hm  移動局アンテナ高 [m]  13m
       d  距離 [km]  0.025km
       W  道路幅 [m]  W>0
       θ  道路角 [deg]  090deg
       hroof  建物高 [m]  hm<hroof<hb
       b  建物間隔 [m]  b>0
      参考文献
      [1] 細矢良雄監修, "電波伝搬ハンドブック", リアライズ理工センター出版
      [2] 岩井誠人著, "移動通信における電波伝搬 ―無線通信シミュレーションのための基礎知識―", コロナ社
    • 周波数 f [MHz]
      [MHz]
      0より大きい値を入力
      基地局アンテナ高 hb [m]
      [m]
      数値を入力してください
      移動局アンテナ高 hm [m]
      [m]
      数値を入力してください
      距離 d [km]
      [km]
      0より大きい値を入力
      大地反射係数 (振幅) γ
      数値を入力してください
      大地反射係数 (位相) ϕ
       [deg→rad 自動変換]
      [deg]
      数値を入力してください
      • 送信電力 Pt [W]
        [W]
        数値を入力してください
        送信アンテナ利得 Gt [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください
      • 受信アンテナ利得 Gr [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください

      選択:

      • 伝搬損失
        L
         =  XXX.XX [dB]

      • 電界強度
        E
           =  XXX.XX

      • 受信電力
        Pr
          =  XXX.XX

      横軸 :   
      周波数
      距離
      振幅
      位相
      * 入力した数値によって、第2項の真数が0に近い値を取る場合があります。
      計算式 - 伝搬損失(平面大地伝搬モデル)
      伝搬損失
      L=20log(4πdλ)10log{1+γ2+2γcos(2πΔlλ+ϕ)}
      伝搬距離差  Δl=2hbhmd
      近似式
      λd<hb, hm の領域 L20log(4πdλ)20log(1+γ)
      dhb, hm の領域
      (反射波が地面にほとんど水平入射)
      [γ=1,  ϕ=π]
      L20log(d2hbhm)
      パラメータ
       λ  波長 [m]
       hb  基地局アンテナ高 [m]
       hm  端末アンテナ高 [m]
       d  距離 [m]
       Δl  直接波と反射波の伝搬距離差 [m]
       γ  大地の反射係数(振幅) [γexp(jϕ)]
       ϕ  大地の反射係数(位相) [γexp(jϕ)]
      参考文献
      [1] 細矢良雄監修, "電波伝搬ハンドブック", リアライズ理工センター出版
    • 選択 :     
      建物透過波 [BT波]
      道路伝搬波 [RG波]
      建物回折波 [BD波]
      • 自由空間損失 L10 [dB]
        [dB]
        数値を入力してください
        減衰定数 a11 [dB/m]
        [dB/m]
        数値を入力してください
        直線距離 d [m]
        [m]
        数値を入力してください
        減衰量 b11 [dB/m]
        (コンクリート建物)
        [dB/m]
        数値を入力してください
        減衰量 b12 [dB/m]
        (木造建物)
        [dB/m]
        数値を入力してください
        減衰量 b13 [dB/m]
        (樹木)
        [dB/m]
        数値を入力してください
        透過距離 d11 [m]
        (コンクリート建物)
        [m]
        数値を入力してください
        透過距離 d12 [m]
        (木造建物)
        [m]
        数値を入力してください
        透過距離 d13 [m]
        (樹木)
        [m]
        数値を入力してください
      • 自由空間損失 L20 [dB]
        [dB]
        数値を入力してください
        減衰定数 a21 [dB/m]
        [dB/m]
        数値を入力してください
        道路長 l [m]
        [m]
        数値を入力してください
        道路一曲がりの損失 b21 [dB]
        [dB]
        数値を入力してください
        総曲がり回数 n
        数値を入力してください
      • 自由空間損失 L30 [dB]
        [dB]
        数値を入力してください
        減衰定数 a31 [dB/m]
        [dB/m]
        数値を入力してください
        直線距離 d [m]
        [m]
        数値を入力してください
        基地局側の回折損失 Ldt [dB]
        [dB]
        数値を入力してください
        移動局側の回折損失 Ldr [dB]
        [dB]
        数値を入力してください
      伝搬損失
      L
       =  XXX.XX [dB]
      計算式 - 伝搬損失(加地モデル)
      伝搬損失
      建物透過波 [BT波] L1=L10+a11d+b11d11+b12d12+b13d13
      道路伝搬波 [RG波] L2=L20+a21l+b21n  
      建物回折 [BD波] L3=L30+a31d+Ldt+Ldr
      パラメータ
       L10,L20,L30   自由空間損失 [dB]
       a11,a21,a31   減衰定数 [dB/m]
       b11,b12,b13   単位長の減衰量 (コンクリート建物, 木造建物, 樹木) [dB/m]
       b21   道路一曲りあたりの損失量 [dB]
       d   直線距離 [m]
       d11,d12,d13   透過距離 [m]
       l  道路長 [m]
       n  総曲がり回数
       Ldt  基地局側の回折損失 [dB]
       Ldr  移動局側の回折損失 [dB]
      参考文献
      [1] 細矢良雄監修, "電波伝搬ハンドブック", リアライズ理工センター出版
      モデル選択 :
      見通し内道路
      交差道路
      平行道路
      周波数 :
      800MHz
      1400MHz
      基地局アンテナ高 hb [m]
      [m]
      0より大きい値を入力
      移動局アンテナ高 hm [m]
      [m]
      0より大きい値を入力
      • 距離 d [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
        道路幅 W [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
      • 見通し道路上の距離 d1 [m]
        (基地局交差点間)
        [m]
        0より大きい値を入力
        交差道路上の距離 d2 [m]
        (交差点移動局間)
        [m]
        0より大きい値を入力
        道路幅 W1 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
        道路幅 W2 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
      • 基地局から1番目の道路道 d1 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
        基地局から2番目の道路道 d2 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
        基地局から3番目の道路道 d3 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
        道路幅 W1 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
        道路幅 W2 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
        道路幅 W3 [m]
        [m]
        0より大きい値を入力
      ブレークポイント距離 bp [m]
      XXX.XX [m]
      • 送信電力 Pt [W]
        [W]
        数値を入力してください
        送信アンテナ利得 Gt [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください
      • 受信アンテナ利得 Gr [dBi]
        [dBi]
        数値を入力してください

      選択:

      • 伝搬損失
        L
         =  XXX.XX [dB]
      • 電界強度
        E
           =  XXX.XX
      • 受信電力
        Pr
          =  XXX.XX
      計算式 - 伝搬損失(市坪モデル)
      伝搬損失
      見通し内道路 L=20log A+43.3logB15.5logW+{54.3(800MHz)59.9(1400MHz)  {A=d,B=1/bp(d<bp)A=bp,B=d/b2p(dbp)
      交差道路 L=20log A+39logB20log(W1W2)+{68.5(800MHz)72.5(1400MHz)  {A=d1d2,B=1(d1, d2<bp)A=b2p,B=d1d2/b2p(d1, d2bp)A=d1d2,B=d1d2/b2p(otherwise)
      平行道路 L=20log A+22.5logB+40.4logd2+18.6logd315.4logW119.9logW28.5logW3+{35.6(800MHz)40.6(1400MHz)  {A=d1,B=1/bp(d1<bp)A=bp,B=d1/bp(d1bp)d3
      ブレークポイント距離 \begin{align*} b_{\rm p} = \frac{2 \pi h_{\rm b} h_{\rm m}}{\lambda}\\ \end{align*}
      パラメータ
      \ h_{\rm b}  基地局アンテナ高 [{\rm m}]
      \ h_{\rm m}  端末アンテナ高 [{\rm m}]
      \ d  距離 [{\rm m}]
      \ W  道路幅 [{\rm m}]
      \ b_{\rm p}  基地局アンテナとブレークポイントの距離 [{\rm m}]
      \ d_{1}   <交差道路> 基地局から交差点までの見通し道路上の距離 [{\rm m}]
        <平行道路> 基地局から1番目の道路長 [{\rm m}]
      \ d_{2}   <交差道路> 交差点から移動局までの交差道路上の距離 [{\rm m}]
        <平行道路> 基地局から2番目の道路長 [{\rm m}]
      \ d_{3}   <平行道路> 基地局から3番目の道路長 [{\rm m}]
      \ W_{1}, W_{2}, W_{3} \   <平行道路> 道路幅 [{\rm m}]
      参考文献
      [1] 細矢良雄監修, "電波伝搬ハンドブック", リアライズ理工センター出版
      [2] 岩井誠人著, "移動通信における電波伝搬 ―無線通信シミュレーションのための基礎知識―", コロナ社
      [3] 市坪信一, 今井哲朗, "低アンテナ基地局におけるマイクロセル伝搬損失推定", 電子情報通信学会論文誌B, Vol.J75-B2, No.8, pp.596-598