Konprann Wireless Range Kalkil

Youn nan kalkil yo kle nan nenpòt konsepsyon san fil se ranje, distans la maksimòm ant transmetè ak reseptè pou operasyon nòmal. Atik sa a idantifye faktè sa yo ki enplike nan kalkil ranje ak montre ki jan yo estime ranje asire yon lyen kominikasyon serye.

Poukisa aktyèl Range Se pou pa egal Deklare Range

Èske w te janm achte yon radyo san fil pou yon pwojè entegre ak dekouvri ke ou pa t 'reyalize frekans lan radyo (RF) varye te deklare nan Mode a? Poukisa se sa? Li pwobableman akòz diferans ki genyen ant ki jan founisè a mezire seri a ak ki jan w ap itilize radyo a.

Founisè anjeneral detèmine ranje pa dekoulan li pwouve soti nan tès mond reyèl la oswa lè l sèvi avèk yon kalkil. Swa apwòch se amann osi lontan ke ou kont pou tout varyab. Yon solisyon anpirik, sepandan, pouvwa revele sitiyasyon mond reyèl la ke kalkil pa adrese.

Anvan nou konpare apwòch yo, se pou yo defini yon tèm kèk yo konprann nimewo yon manifakti a oswa varyab ki enpòtan pou pòte.

Pouvwa ak dbm Kalkil

se RF pouvwa pi souvan eksprime ak mezire nan desibèl ak yon referans miliwat, oswa dbm. Yon decibel se yon inite logaritmik ki se yon rapò ki gen pouvwa a nan sistèm nan nan kèk referans. Yon valè decibel nan 0 ki ekivalan a yon rapò nan 1. Decibel-miliwat se pouvwa a pwodiksyon nan desibèl referans 1 MW.

Depi dbm se ki baze sou yon echèl logaritmik, li se yon mezi pouvwa absoli. Pou chak ogmantasyon de 3 dbm gen apeprè de fwa pouvwa a pwodiksyon, ak tout ogmantasyon de 10 dbm reprezante yon ogmantasyon Dix nan pouvwa. 10 dbm (10 MW) se 10 fwa plis pouvwa anpil pase 0 dbm (1 MW), ak 20 dbm (100 MW) se 10 fwa plis pouvwa anpil pase 10 dbm.

Ou ka konvèti ant MW ak dbm lè l sèvi avèk fòmil sa yo:

P (dbm) = 10 • log10 (P (MW))

P (MW) = 10 (P (dbm) / 10)

Pou egzanp, yon pouvwa nan 2.5 MW nan dbm se:

dbm = 10log2.5 = 3.979

oswa sou 4 dbm. Yon valè dbm nan 7 dbm nan MW ki gen pouvwa se:

P = 107 / 10 = 100.7 = 5 MW

Pèt Path

pèt Path se rediksyon an nan dansite pouvwa ki fèt kòm yon vag radyo Propagation sou yon distans. Faktè nan prensipal nan pèt chemen se diminye a nan fòs siyal sou distans de vag yo radyo tèt yo. onn radyo swiv yon envès lalwa kare pou dansite pouvwa: dansite nan pouvwa se pwopòsyonèl nan kare a envès nan distans la. Chak fwa ou double distans la, ou resevwa sèlman yon sèl-katriyèm pouvwa a. Sa vle di ke chak ogmantasyon 6-dbm nan pouvwa pwodiksyon double distans la posib ke se possible.

Anplis pouvwa transmetè, yon lòt faktè ki afekte ranje se reseptè sansiblite. Li se anjeneral ki eksprime nan -dBm. Depi tou de pouvwa pwodiksyon ak sansiblite reseptè yo te deklare nan dbm, ou ka itilize senp adisyon ak soustraksyon yo kalkile pèt la chemen maksimòm ki yon sistèm ka antrene:

Maksimòm pèt chemen = transmèt pouvwa - sansiblite reseptè + pwogrè - pèt

Pwogrè enkli nenpòt pwogrè ki soti nan direksyon transmèt ak / oswa resevwa antèn. Antèn pwogrè yo anjeneral eksprime nan dbi referans nan yon antèn izotropik. Pèt enkli nenpòt filtre oswa kab diminisyon oswa li te ye kondisyon anviwònman an. ka Relasyon sa a tou gen pou te deklare kòm yon bidjè lyen, ki se kontablite a nan tout pwogrè ak pèt nan yon sistèm ki mezire fòs nan siyal nan reseptè a:

Resevwa pouvwa = transmèt pouvwa + pwogrè - pèt

Objektif la se fè pouvwa a te resevwa pi gran pase sansiblite a reseptè

Nan espas gratis (yon kondisyon ideyal), envès lalwa Moyiz la kare se faktè a sèlman ki afekte pòte. Nan mond reyèl la, sepandan, seri a tou yo ka degrade pa lòt faktè:

• Obstak tankou mi yo, pye bwa, ak ti mòn ka koze gwo pèt siyal.

• Dlo nan lè (imidite a) ka absòbe enèji RF.

• objè Estati kapab reflete onn radyo, kreye vèsyon nouvo nan siyal la. vag sa yo miltip rive nan reseptè a nan fwa diferan ak destructive (e pafwa konstriktif) entèfere ak tèt yo. Se sa yo rele multichemen.

Fade Maj

Gen anpil fòmil pou quantification obstak sa yo. Lè pibliye nimewo ranje, sepandan, manifaktirè souvan inyore obstak ak eta sèlman yon liy-of-je (LOS) oswa ideyal nimewo seri chemen. Nan etidye ekite Règleman nan manifakti a, li nan enposib konnen tout anviwònman yo kote yo ka yon radyo dwe itilize, se konsa li a enposib kalkile seri a espesifik ki ta ka yon reyalize. Manifakti pral pafwa gen ladan yon maj fennen nan kalkil yo pou bay pou kondisyon sa yo nan anviwònman an. Kidonk, ekwasyon an pou kalkil distans vin:

Maksimòm pèt chemen = transmèt pouvwa - sansiblite reseptè + pwogrè - pèt - fennen Marge

Fade Marge se yon alokasyon yon sistèm designer gen ladan nan kont pou varyab enkoni. Pi wo a Marge a fennen, pi bon bon jan kalite a nan lyen an jeneral yo pral. Avèk yon maj fennen mete a zewo, bidjè a lyen toujou valab, se sèlman nan LOS kondisyon, ki se pa trè pratik pou pifò desen. Kantite lajan an nan fennen Marge genyen ladan yo nan yon kalkil depann sou anviwònman an nan ki se sistèm nan espere yo dwe deplwaye. Yon Marge fennen nan 12 dbm se yon bon bagay, men ta yon nimewo pi bon pou 20 30 dbm.

Kòm yon egzanp, asime yon pouvwa transmèt nan 20 dbm, se yon sansiblite reseptè a -100 dbm, resevwa benefis antèn nan 6 dbi, transmèt pran antèn nan 6 dbi, ak yon maj fennen nan 12 dB. pèt Kab se neglijab:

Maksimòm pèt chemen = transmèt pouvwa - sansiblite reseptè + pwogrè - pèt - fennen Marge

V - maksimòm pèt chemen = 20 - (-100) + 12 - 12 = 120 dB

Yon fwa gen pèt la chemen maksimòm te jwenn, ou ka jwenn seri a soti nan fòmil la:

Distans (km) = 10 (maksimòm pèt chemen - 32.44 - 20log (f)) / 20

kote f = frekans nan megaèrts. Pou egzanp, si pèt la chemen maksimòm nan se 120 dB nan yon frekans nan 2.45 GHz oswa 2450 megaèrts, seri a yo pral:

Distans (km) = 10 (120 - 32.44 - 67.78) / 20 = 9.735 km

Figi 1 montre relasyon ki genyen ant pèt la chemen maksimòm ak seri nan yon frekans nan 2.45 GHz.

1. koub la montre relasyon ki genyen ant bidjè a lyen oswa maksimòm pèt chemen nan dbm ak estime ranje nan kilomèt.

Entèprete rezilta anpirik

Pandan ke metòd anpirik yo trè itil nan pou detèmine si seri a, li souvan se difisil a reyalize ideyal LOS pou mezi mond reyèl la ak difisil a konprann konbyen lajan Marge fennen yo bati nan yon sistèm. Mezire rezilta ka ede idantifye pwoblèm pi lwen pase RF pwopagasyon ki ka afekte seri a nan yon sistèm, tankou multichemen pwopagasyon, entèferans, ak absòpsyon RF. Men, pa tout tès mond reyèl la se menm bagay la, se konsa mezi mond reyèl la ta dwe itilize prensipalman nan ranfòse nimewo yo bidjè lyen kalkile pi wo a.

Faktè ki kapab enfliyanse seri a reyalize nan yon tès anpirik gen ladan antèn benefis, wotè antèn, ak entèferans. Antèn pran se yon sous kle pou pran nan sistèm nan. Anpil fwa manifaktirè pral sètifye radyo yo nan travay ak diferan kalite antèn soti nan segondè-benefis Yagi ak antèn patch nan plis modere-benefis antèn omnidirèksyonèl. Li enpòtan asire tès te fèt ak kalite la menm nan antèn ak kote ou yo kounye a se lè l sèvi avèk radyo a. Chanje soti nan yon antèn 6-dbm nan yon antèn 3-dbm sou tou de transmèt la ak resevwa bò pral lakòz yon diferans 6-dbm nan bidjè a lyen epi redwi seri a a mwatye.

Antèn wotè ak Zòn nan Fresnel

Antèn wotè se yon lòt enkyetid pou mezi anpirik. Poze wotè nan yon antèn fè de bagay prensipal la. Premyèman, li ka ede ou jwenn pi wo a nenpòt obstacle posib tankou machin, moun, pye bwa, ak bilding yo. Dezyèmman, li ka ede jwenn vre RF LOS chemen siyal ou omwen 60% clearance nan zòn nan Fresnel.

Zòn nan Fresnel se yon volim elipsoid ant transmetè la ak reseptè ki gen zòn se defini nan longèdonn nan siyal la. Li se yon zòn kalkile ki fè efò yo kont pou blokaj la oswa diffraction nan vag radyo. Li nan itilize yo kalkile clearance ki kòrèk yon siyal ta dwe gen alantou obstak reyalize pi bon fòs siyal. Yon règ jeneral nan gwo pous se genyen chemen an LOS klè pi wo a obstak yo ki pa plis pase 60% nan wotè a antèn.

deviation ki sou latè a kapab tou gen enpak sou LOS pou long pòte lyen san fil. Tablo ki bay kèk egzanp de enpak la, kote wotè Latè a nan pwen milye a nan chemen an lyen pa kont pou ti mòn oswa karakteristik tèren lòt epi wotè a antèn reyalize yon siyal ki gen omwen 60% nan zòn nan Fresnel.
Nan anviwònman anpil pratik, resèpteur ou ka fonksyone ak yon wotè antèn pi ba, men li se yon parye bon ke manifaktirè yo mete antèn yo nan yon wotè ki apwopriye yo. Pou aplikasyon w lan, ou ta dwe fè efò gen yon wotè antèn apwopriye reyalize seri a pi byen. Figi 2 montre ki jan yo chemen distans, wotè obstak, ak wotè antèn ki gen rapò ak zòn nan Fresnel.

2. se wotè a antèn vle detèmine pa wotè a obstak ak faktè nan 60% Marge pou konpanse pou kondisyon sa yo zòn Fresnel.

Finalman, bri ak entèferans ka gen yon enpak negatif sou seri a nan yon sistèm san fil. Bri pa ka kontwole men yo ta dwe faktè nan seri a si li se yon pwoblèm. Nan endistriyèl, syantifik, ak medikal (doktrinn) Gwoup Mizik yo nan 902 928 megaèrts (Amerik di Nò) ak 2.4 GHz (atravè lemond), entèferans ka souvan dwe espere, men kontablite pou li difisil. Manifakti ka fè tès anpirik sèlman lè entèferans se pa prezan. Li sètènman pi sanble ke anviwònman ou a gen pi gwo entèferans pase te prezan pandan egzamen fabrikan an.

Rezime

Avèk varyab anpil nan yon sistèm, ki jan ou ka konnen si seri a reklame nan yon manifakti pral aplike nan sistèm ou a? Anpil fwa li enposib konnen si tès te fèt pwouve oswa si nimewo yo ranje yo te kalkile. Nenpòt fason, pa analyse maksimòm pouvwa a transmèt ak sansiblite a reseptè, ou ka jenere yon debaz yo konpare youn radyo nan pwochen an. Lè l sèvi avèk nimewo sa yo, ansanm ak yon maj seri fennen ak nenpòt pwogrè akòz antèn oswa pèt akòz câbles RF, ou ka kalkile yon bidjè lyen maksimòm. Lè sa a, sèvi ak ekwasyon an distans pi wo a yo kalkile ranje pwòp ou yo. Pou aparèy radyo divès kalite, sa a ta dwe bay yon debaz bon yo konpare de oswa twa sistèm ki satisfè bezwen ou yo.

Pou konprann si radyo yo pral travay nan aplikasyon w lan, ou ta dwe fè efò pou egzat tès mond reyèl la ki ka kont pou wotè antèn, multichemen, entèferans, ak obstacle. Posibilite tès mond reyèl la pou aplikasyon w lan epi sèlman pran nimewo fabrikan an motamo ka kite ou mande, "Ki sa ki nan seri mwen an?"

Kite yon mesaj 

mesaj Lis