Расчет зоны действия сигнала

Формула расчета дальности берется из инженерной формулы расчета потерь в свободном пространстве [15, 16]:

FSL = 33 + 20(lgF + lgD)(2.1)

где FSL (Free Space Loss) – потери в свободном пространстве, дБ; F – центральная частота канала, на котором работает система связи, МГц; D – расстояние между двумя точками, км.

FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом:

Y = Pt + Gt + GT + Pmin – Lt – LT(2.2)

где Pt – мощность передатчика, дБмВт; Gt – коэффициент усиления передающей антенны, дБи; GT – коэффициент усиления приемной антенны, дБи; Pmin – чувствительность приемника на данной скорости, дБмВт; Lt – потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах передающего тракта, дБ; LT – потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах приемного тракта, дБ.

Для каждой скорости приемник имеет определенную чувствительность. Для небольших скоростей (например, 1-2 Мбит) чувствительность наименьшая: от -90 дБмВт до -94 дБмВт. Для высоких скоростей чувствительность намного выше. В качестве примера в таблице Б.1 приведены несколько характеристик обычных точек доступа 802.11a,b,g.

В зависимости от марки радиомодулей максимальная чувствительность может немного варьироваться. Поэтому для разных скоростей максимальная дальность будет разной.

FSL вычисляется по формуле

FSL = Y – SOM(2.3)

где SOM (System Operating Margin) – запас в энергетике радиосвязи, дБ. Учитывает возможные факторы, отрицательно влияющие на дальность связи, такие как:

температурный дрейф чувствительности приемника и выходной мощности передатчика;

всевозможные атмосферные явления: туман, снег, дождь;

рассогласование антенны, приемника, передатчика с антенно-фидерным трактом.

Параметр SOM обычно берется равным 10 дБ.

Центральная частота канала F берется из таблицы Б.2.

В итоге получим формулу дальности связи [10]:

(2.4)

2.4.2 Расчет зоны Френеля

Радиоволна в процессе распространения в пространстве занимает объем в виде эллипсоида вращения с максимальным радиусом в середине пролета, который называют зоной Френеля (рис. 2.7). Естественные (земля, холмы, деревья) и искусственные (здания, столбы) преграды, попадающие в это пространство, ослабляют сигнал.

Радиус первой зоны Френеля над предполагаемой преградой может быть рассчитан с помощью формулы [17]:

(2.5)

где R – радиус зоны Френеля, м; S, D – расстояние от антенн до самой высшей точки предполагаемого препятствия, км; f – частота, ГГц.

Этот расчет сделан в предположении, что земля плоская. Он не учитывает кривизну земной поверхности. В случае больших расстояний между антеннами следует стараться увеличивать высоту подвеса антенн, принимая во внимание кривизну земной поверхности.

Обычно блокирование 20% зоны Френеля вносит незначительное затухание в канал. При блокировании свыше 40% затухание сигнала будет уже значительным, следует избегать попадания препятствий на пути распространения.

Пусть расстояние между антеннами равно 10 км (см. рис. 2.7), предполагаемое препятствие от правой антенны находится на расстоянии 7 км и беспроводное оборудование работает на шестом канале.

Подставив данные S, D и частоту канала из таблицы Б.2 в формулу (2.5), получим:

Следовательно, чтобы затухание сигнала было минимальным, необходимо, чтобы препятствие не заходило в зону Френеля с радиусом 16 м.

Прочтите также:

Четырехполюсники, электрические фильтры
Во второй части конспекта по Основам теории цепей (ОТЦ) кратко изложена теория четырехполюсников (4х-П) и более подробно изложена теория электрических фильтров. Анализ и синтез просте ...

Экранированная катушка индуктивности рабочая частота – 5 МГц; индуктивность - 20 мкГн
Катушка индуктивности является элементом радиоэлектронных средств, функционирование которой определяется эффектом перехода энергии электрического поля в энергию магнитного поля вследстви ...

Цифровой тахометр
Современный этап развития научно-технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при э ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2019 www.techmatch.ru