fbpx

Znaczenie strat w wolnej przestrzeni kosmicznej w projektowaniu i planowaniu łączy radiowych

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Telegram

Utrata ścieżki w wolnej przestrzeni lub FSPL które są skrótem w języku angielskim od „Utrata swobodnej ścieżki kosmicznej”. Jest to podstawowe pojęcie w teorii komunikacji bezprzewodowej i odnosi się do tłumienia sygnału elektromagnetycznego podczas jego propagacji w wolnej przestrzeni, takiej jak powietrze lub próżnia.

Na końcu artykułu znajdziesz mały test to ci pozwoli oceniać wiedzę zdobytą w tej lekturze

Rozpraszanie i naturalna rozbieżność to dwa zjawiska, które przyczyniają się do utraty ścieżki w wolnej przestrzeni, jeśli chodzi o propagację sygnału. Zjawiska te są ważne, aby zrozumieć, dlaczego siła sygnału maleje w miarę oddalania się od źródła transmisji.

Znaczenie strat w wolnej przestrzeni kosmicznej w projektowaniu i planowaniu łączy radiowych

Dyspersja

  • Dyspersja odnosi się do propagacji sygnału w różnych kierunkach ze względu na naturalne właściwości fal elektromagnetycznych.
  • Kiedy sygnał jest emitowany w określonym kierunku z anteny lub nadajnika, część energii jest rozpraszana w różnych kierunkach w miarę oddalania się od punktu początkowego.
  • Oznacza to, że sygnał rozprzestrzenia się pod różnymi kątami podczas propagacji, co skutkuje szerszym rozkładem energii w przestrzeni.
  • Dyspersja powoduje, że intensywność sygnału maleje wraz z odległością, ponieważ ta sama ilość energii jest rozprowadzana na coraz większym obszarze.

Naturalna rozbieżność

  • Naturalna dywergencja to zjawisko, w wyniku którego fale elektromagnetyczne rozszerzają się podczas podróży w wolnej przestrzeni.
  • Oznacza to, że sygnał „otwiera się” lub „rozszerza” w miarę oddalania się od nadajnika.
  • Naturalna rozbieżność wynika z natury fal elektromagnetycznych i trójwymiarowej ekspansji przestrzeni.
  • W wyniku naturalnej rozbieżności gęstość energii sygnału maleje wraz z odległością, co powoduje utratę intensywności sygnału.

Łącznie dyspersja i naturalna rozbieżność przyczyniają się do utraty ścieżki w wolnej przestrzeni (FSPL) sygnału.

W miarę propagacji sygnału część jego energii rozprasza się w różnych kierunkach i rozszerza w przestrzeni, co oznacza, że ​​intensywność sygnału maleje wraz z odległością zgodnie ze wzorem FSPL.

Zjawiska te są niezbędne do zrozumienia, dlaczego konieczne jest uwzględnienie FSPL przy projektowaniu i planowaniu systemów komunikacji bezprzewodowej oraz obliczaniu mocy transmisji niezbędnej do osiągnięcia akceptowalnego poziomu sygnału w odbiorniku w danej odległości.

Wyznaczanie utraty ścieżki w wolnej przestrzeni

Stratę ścieżki wolnej przestrzeni (FSPL) na łączu bezprzewodowym określa się za pomocą wzoru, o którym wspomniałem wcześniej.

Aby obliczyć FSPL na łączu bezprzewodowym, wykonaj następujące kroki:

1. Zbierz niezbędne informacje:

Przed obliczeniem FSPL musisz poznać kilka kluczowych informacji:

  • Odległość (d): Odległość pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem, mierzona w metrach (m).
  • Częstotliwość sygnału (f): Częstotliwość przesyłanego sygnału, mierzona w hercach (Hz).
  • Prędkość światła (c): Prędkość światła w próżni, która wynosi około 3×10∧8 metrów na sekundę (m/s).
  • Stała wolnej przestrzeni:

    Stała wolnej przestrzeni, która jest stałą wartością stosowaną we wzorze w celu uwzględnienia właściwości wolnej przestrzeni i częstotliwości sygnału.

2. Zastosuj wzór FSPL:

Użyj poniższego wzoru, aby obliczyć FSPL w decybelach (dB):

Wzór do obliczenia FSPL w decybelach
  • Zastąp wartości zebrane w poprzednich krokach do formuły.
  • Oblicz każdy termin, a następnie dodaj wszystkie wartości razem.

3. Uzyskaj wynik:

Wynik obliczeń poda FSPL w decybelach (dB). Wartość ta reprezentuje oczekiwane osłabienie lub utratę sygnału na łączu bezprzewodowym w wyniku propagacji w wolnej przestrzeni.

4. Zinterpretuj wynik:

Im wyższa wartość FSPL, tym większa utrata sygnału na łączu bezprzewodowym. Wyższa wartość FSPL oznacza, że ​​sygnał będzie słabszy w odbiorniku i dlatego do utrzymania odpowiedniej jakości sygnału może być konieczna większa moc nadawania.

Należy pamiętać, że FSPL jest uproszczeniem, które nie uwzględnia przeszkód, odbić czy innych zakłóceń w torze sygnału.

Jest to zatem teoretyczne oszacowanie utraty sygnału w idealnych warunkach wolnej przestrzeni, a w praktyce na jakość sygnału w rzeczywistym łączu bezprzewodowym mogą wpływać inne czynniki.

Przykłady obliczania utraty ścieżki w wolnej przestrzeni

Poniżej znajduje się kilka przykładów obliczeń utraty ścieżki wolnej przestrzeni (FSPL) w łączach bezprzewodowych. Będziemy używać wzoru FSPL, o którym wspomniałeś wcześniej:

 

Wzór do obliczenia FSPL w decybelach

Gdzie:

  • "re" to odległość w metrach (m) pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem.
  • "F" jest częstotliwością sygnału w hercach (Hz).
  • "vs" to prędkość światła w metrach na sekundę (3×10∧8 m/s).

Przykład 1:

Załóżmy, że obliczamy FSPL dla sygnału bezprzewodowego pracującego na częstotliwości 2.4 GHz (2,400,000,000 100 XNUMX XNUMX Hz) i propagującego się na odległość XNUMX metrów na łączu bezprzewodowym w wolnej przestrzeni.

Rozpraszanie i naturalna rozbieżność to dwa zjawiska, które przyczyniają się do utraty ścieżki w wolnej przestrzeni, jeśli chodzi o propagację sygnału. Zjawiska te są ważne, aby zrozumieć, dlaczego siła sygnału maleje w miarę oddalania się od źródła transmisji.
Wzór do obliczenia FSPL w decybelach

Obliczanie każdego terminu:

FSPL(dB)=20x2+20x9.33+20x0.3401

FSPL(dB)=40+187.6+6.802

Dodawanie wartości:

FSPL (dB)=234.402 dB

Dlatego też strata wolnej przestrzeni na tym łączu bezprzewodowym wynosi w przybliżeniu 234.402 dB.

 

Przykład 2:

Załóżmy teraz, że obliczamy FSPL dla sygnału bezprzewodowego pracującego na częstotliwości 900 MHz (900,000,000 1 1,000 Hz) i propagującego na odległość XNUMX kilometra (XNUMX metrów).

Rozpraszanie i naturalna rozbieżność to dwa zjawiska, które przyczyniają się do utraty ścieżki w wolnej przestrzeni, jeśli chodzi o propagację sygnału. Zjawiska te są ważne, aby zrozumieć, dlaczego siła sygnału maleje w miarę oddalania się od źródła transmisji.
Wzór do obliczenia FSPL w decybelach

Obliczanie każdego terminu:

FSPL(dB)=20x3+20x8.95+20x0.3401

FSPL(dB)=60+179+6.802

Dodawanie wartości:

FSPL (dB)=245.802 dB

Tłumienie wolnej przestrzeni na tym łączu bezprzewodowym wynosi około 245.802 dB.

 

Przykłady te ilustrują sposób obliczenia FSPL na łączach bezprzewodowych przy użyciu podanego wzoru, biorąc pod uwagę odległość i częstotliwość sygnału. FSPL jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu systemów komunikacji bezprzewodowej, aby zapewnić wystarczającą siłę sygnału w odbiorniku.

streszczenie

Koncepcja „FSPL” lub „Free Space Path Loss” jest niezbędna przy planowaniu i projektowaniu systemów bezprzewodowych, takich jak Wi-Fi i telefonia komórkowa, aby zapewnić odpowiedni sygnał w odbiorniku.

W miarę przemieszczania się sygnału część jego energii rozprasza się w różnych kierunkach i rozszerza w przestrzeni, co prowadzi do utraty siły sygnału wraz ze wzrostem odległości.

Należy zauważyć, że FSPL nie uwzględnia przeszkód ani zakłóceń, dlatego jest teoretycznym oszacowaniem strat w idealnych warunkach wolnej przestrzeni. W praktyce inne czynniki mogą wpływać na jakość sygnału w rzeczywistych wdrożeniach bezprzewodowych.

FSPL to wzór używany do obliczania utraty sygnału w komunikacji bezprzewodowej w idealnych warunkach wolnej przestrzeni, bez przeszkód i odbić.

Pomaga inżynierom i projektantom oszacować, ile energii sygnału zostanie utracone podczas podróży sygnału od nadajnika do odbiornika, na podstawie odległości i częstotliwości sygnału.

Krótki quiz wiedzy

Co sądzisz o tym artykule?
Czy odważysz się ocenić zdobytą wiedzę?

QUIZ – Znaczenie utraty ścieżki w wolnej przestrzeni

Książka polecana do tego artykułu

Chcesz zasugerować temat?

Co tydzień publikujemy nowe treści. Chcesz, żebyśmy porozmawiali o czymś konkretnym?
Temat na kolejny blog

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

KOD RABATOWY

AN24-LIB

dotyczy książek i pakietów książek MikroTik

Dni
Horas
minut
sekundy

Wstęp do
OSPF – BGP – MPLS

Zarejestruj się, aby to zrobić bezpłatny kurs

MAE-RAV-ROS-240118
Dni
Horas
minut
sekundy

Zarejestruj się, aby to zrobić bezpłatny kurs

MAS-ROS-240111

Promocja na Dzień Trzech Króli!

REYES24

15%

wszystkie produkty

Kursy MikroTika
Kursy Akademii
Książki MikroTika

Skorzystaj z kodu rabatowego z okazji Dnia Trzech Króli!

*promocja ważna do niedzieli 7 stycznia 2024
** kod (KRÓLE24) dotyczy koszyka
*** kup kurs już teraz i skorzystaj z niego do 31 marca 2024 r

Promocja sylwestrowa!

NY24

20%

wszystkie produkty

Kursy MikroTika
Kursy Akademii
Książki MikroTika

Skorzystaj z sylwestrowego kodu rabatowego!

*promocja ważna do poniedziałku 1 stycznia 2024 r
** kod (NY24) dotyczy koszyka
*** kup kurs już teraz i skorzystaj z niego do 31 marca 2024 r

Świąteczne rabaty!

XMAS23

30%

wszystkie produkty

Kursy MikroTika
Kursy Akademii
Książki MikroTika

Skorzystaj z kodu rabatowego na Święta!!!

**kody naliczane są w koszyku
Promocja ważna do poniedziałku 25

ZNIŻKI CYBERTYGODNIA

CW23-MK

17%

wszystkie kursy MikroTik OnLine

CW23-AX

30%

wszystkie kursy Akademii

CW23-LIB

25%

wszystkie książki i pakiety książek MikroTik

Skorzystaj z kodów rabatowych na Cyber ​​Tydzień!!!

**kody naliczane są w koszyku
Promocja ważna do niedzieli 3 grudnia 2023

ZNIŻKI NA CZARNY PIĄTEK

BF23-MX

22%

wszystkie kursy MikroTik OnLine

BF23-AX

35%

wszystkie kursy Akademii

BF23-LIB

30%

wszystkie książki i pakiety książek MikroTik

Skorzystaj z kodów rabatowych na Black Friday!!!

**Kody naliczane są w koszyku

kody są stosowane w koszyku
ważny do niedzieli 26r

Dni
Horas
minut
sekundy

Zarejestruj się, aby to zrobić bezpłatny kurs

MAE-VPN-SET-231115

Halloweenowa promocja

Skorzystaj z kodów rabatowych na Halloween.

Kody naliczane są w koszyku

HW23-MK

11% zniżki na wszystkie kursy MikroTik OnLine

11%

HW23-AX

30% zniżki na wszystkie kursy Akademii

30%

HW23-LIB

25% zniżki na wszystkie książki i pakiety książek MikroTik

25%

Zarejestruj się i weź udział w bezpłatnym kursie Wprowadzenie do zaawansowanego routingu z MikroTik (MAE-RAV-ROS)

Dziś (środa) 11 października 2023 r
7:11 do XNUMX:XNUMX (Kolumbia, Ekwador, Peru)

MAE-RAV-ROS-231011