Tại anten phát, các sóng vô tuyến sẽ được truyền đi theo mọi hướng (nghĩa là sóng được mở rộng theo hình cầu).Khi chúng ta dùng anten định hướng để truyền tín hiệu, sóng cũng được mở rộng theo dạng hình cầu nhưng
mật độ năng lượng khi đó sẽ tập trung vào một vùng nào đó do ta thiết kế.Vì thế mật độ công suất của sóng giảm tỉ lệ với bình phương khoảng cách. Phương trình (2.1) cho ta công suất tín hiệu thu được khi truyền trong không gian tự do:
Trong đó :
PR là công suất thu được (Watts). PT là công suất phát (Watts).
GT là độ lợi của anten phát, GR là độ lợi của anten thu. λ là bước sóng của sóng mang vô tuyến (m).
R là khoảng cách truyền dẫn tính bằng met.
Hoặc ta có thể viết lại là :
Gọi Lpt là hệ số suy hao do việc truyền dẫn trong không gian tự do:
Lpt(dB)= PT (dB) - PR (dB)
= -10logGT -10log10GR+20logf+20logR-47.6dB (2.3) Nói chung truyền trong không gian tự do không phức tạp lắm, chúng ta có thể xây dựng mô hình chính xác cho các tuyến thông tin vệ tinh và các tuyến liên lạc trực tiếp như các tuyến liên lạc viba điểm nối điểm trong phạm vi ngắn. Tuy nhiên, do hầu hết các thông tin trên mặt đất như thông tin di động, DVB_T, mạng LAN không dây, môi trường truyền phức tạp hơn nhiều
do đó việc tạo ra các mô hình cũng khó khăn hơn. Ví dụ đối với những kênh truyền dẫn vô tuyến di động UHF, khi điều kiện về không gian tự do không được thoả mãn, chúng ta có thể tính suy hao đường truyền theo công thức sau:
Trong đó hBS, hMS << R là độ cao anten trạm phát và anten của MS.