Calculadora de pérdida en el espacio libre: dB y señal recibida
Calcula la pérdida por trayecto en el espacio libre (FSPL) en dB según distancia y frecuencia, la potencia recibida con tus antenas y la longitud de onda de tu enlace.
Cómo funciona
FSPL (dB) = 20 × log₁₀(d en km) + 20 × log₁₀(f en MHz) + 32.45 · P_rx = P_tx + G_tx + G_rx − FSPL − otras pérdidas · λ = c ÷ f
Aunque no haya nada en medio, una señal de radio se debilita con la distancia porque la energía se reparte sobre una esfera cada vez más grande, y la antena receptora solo capta un área efectiva que además se achica con el cuadrado de la frecuencia. La pérdida en el espacio libre junta ambos efectos en decibeles: 20 dB por cada década de distancia y 20 dB por cada década de frecuencia, más una constante que depende de las unidades. Es el piso optimista de cualquier balance de enlace, porque en la realidad se suman difracción, absorción de muros y árboles, atenuación por lluvia arriba de 10 GHz y desvanecimiento por multitrayecto. Aun así explica por qué LoRa en 900 MHz llega más lejos que el Wi-Fi de 2.4 GHz con la misma potencia, por qué los enlaces satelitales necesitan platos y por qué cada 6 dB extra de ganancia o sensibilidad duplican el alcance. Las ganancias van en dBi; si tienes dBd, súmales 2.15.
Ejemplo resuelto
Mariana quiere unir dos sucursales separadas 5 km con un enlace Wi-Fi de 2.4 GHz. La pérdida es 20 × log₁₀(5) + 20 × log₁₀(2,400) + 32.45 = 13.98 + 67.60 + 32.45 = 114.0 dB. Con 20 dBm de potencia, antenas de 15 dBi en cada extremo y 3 dB de cables y conectores, al receptor llegan 20 + 15 + 15 − 114.0 − 3 = −67.0 dBm, suficiente para un puente Wi-Fi rápido. A 10 km la señal bajaría unos 6 dB, a −73.1 dBm.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la fórmula usa dBm y dBi?
Porque los decibeles convierten en sumas las multiplicaciones de potencias, ganancias y pérdidas. El dBm es potencia referida a 1 mW y el dBi es la ganancia de una antena respecto a un radiador isótropo ideal.
¿Cuánta pérdida extra debo considerar en interiores o en la ciudad?
El exponente de pérdida sube de 2 (espacio libre) a entre 3 y 5, y cada muro añade de 3 a 15 dB. Más allá del espacio libre necesitas modelos urbanos como Okumura-Hata o COST-231, o un estudio de sitio.
¿Cuánto aumenta la pérdida si duplico la distancia?
Unos 6 dB. Lo mismo ocurre al duplicar la frecuencia, y multiplicar cualquiera de las dos por 10 añade 20 dB.
¿Qué nivel de señal recibida es bueno para Wi-Fi?
Como referencia, −50 a −60 dBm es excelente, alrededor de −67 dBm sigue siendo bueno para datos rápidos y por debajo de −80 dBm la conexión se vuelve lenta o inestable.
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Estimación teórica en espacio libre. El terreno, los edificios, la vegetación, la lluvia y el multitrayecto cambian mucho los enlaces reales; los servicios con licencia deben respetar los límites de su autoridad reguladora.