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:

Разработка генератора последовательности двоичных слов
Развитие вычислительной техники базируется на совершенствовании программных средств и разработке новых схемно-технологических принципов построения элементной базы цифровых микроэлек ...

Энергетический расчет оптико-электронной системы сканирующего пеленгатора
Рассчитать реализуемое отношение сигнал-шум на выходе сканирующей оптико-электронной системы обнаружения, обеспечивающей максимальную дальность действия при условной вероятности правиль ...

Экспериментальная идентификация линейного динамического объекта методом корреляционных функций
Качественное управление техническими объектами невозможно без знания его свойств. Необходимая информация об этом может быть получена в процессе идентификации. Современные теоретиче ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2018 www.techmatch.ru