Kedvenc hozzáadása set Homepage
Pozíció:Kezdőlap >> Hírek

termékek kategória

termékek Címkék

Fmuser Sites

Megértés vezeték nélküli hatótávolság Számítások

Date:2016/1/20 16:42:22 Hits:
Chris Downey

Electronic Design


Az egyik legfontosabb számítások vezeték nélküli design tartományban, a maximális távolság az adó és a vevő a normális működéshez. Ez a cikk meghatározza azokat a tényezőket kiszámításában tartományban, és megmutatja, hogyan kell megbecsülni tartomány biztosítja a megbízható kommunikációs kapcsolatot.


Miért Tényleges tartomány nem feltétlenül egyezik megadott tartományon


Előfordult már vásárolt egy vezetéknélküli egy beágyazott projekt, és felfedezte, hogy nem érte el a rádiófrekvenciás (RF) tartományból szerepel az adatlapon? Miert van az? Ez valószínűleg a különbség, hogy a szállító mért tartományban, és hogyan használja a rádiót.


Beszállítók általában meghatározza tartományban eredő ez empirikusan valós tesztek segítségével vagy számítással. Mindkét megközelítés rendben van, amíg teszik ki az összes változó. Empirikus megoldás azonban kimutathatja valós helyzetekben, hogy a számítások nem foglalkoznak.


Mielőtt összehasonlítjuk a megközelítéseket, nézzük meg néhány kifejezést, hogy megértsék a gyártó számokat vagy releváns változók körét.


Teljesítmény és dBm számítások


RF teljesítmény leggyakrabban kifejezve és decibelben mérik a milliwatt hivatkozás vagy dBm. A decibel egy logaritmikus egység, amely arány a teljesítmény a rendszer, hogy néhány referencia. A decibel értéke 0 egyenértékű arányban 1. Decibel milliWattos a kimeneti teljesítmény decibelben hivatkozott 1 mW.


Mivel dBm alapul logaritmikus skálán, ez egy abszolút teljesítmény mérése. Minden növekedése 3 dBm van nagyjából kétszerese a kimeneti teljesítmény, és minden növekedés 10 dBm jelent tízszeres teljesítmény. 10 dBm (10 mW) van 10 szer erősebb, mint 0 dBm (1 mW), és 20 dBm (100 mW) van 10 szer erősebb, mint 10 dBm.


Ön tudja alakítani között mW és dBm az alábbi képlet segítségével:


P (dBm) = 10 • log10 (P (mW))


P (mW) = 10 (P (dBm) / 10)


Például egy ereje 2.5 mW dBm jelentése:


dBm = 10log2.5 = 3.979


vagy körülbelül 4 dBm. A dBm érték 7 dBm mW teljesítmény:


P = 107 / 10 = 100.7 = 5 mW


path Loss


Útveszteségre csökkenése energiasűrűség fordul elő, hogy a rádióhullámok terjedési távolságon. Az elsődleges tényező a jelútvonali veszteség csökkenése jelerősség a távolság a rádióhullámok magukat. A rádióhullámok követni egy inverz négyzetes törvény teljesítménysűrűség: teljesítménysűrűség fordítottan arányos a távolság négyzetével. Minden alkalommal, amikor dupla távolság, akkor kap csak egynegyede a teljesítmény. Ez azt jelenti, hogy minden 6-dBm növekedése kimeneti teljesítmény megduplázódik a lehető távolságot, ami megvalósítható.


Emellett adóteljesítmény, a másik befolyásoló tényező tartománya vevő érzékenységét. Ez általában kifejezve -dBm. Mivel mind a kimeneti teljesítmény és a vevő érzékenysége van feltüntetve dBm, akkor egyszerű összeadás és kivonás számítani a maximális útvonal veszteséget, hogy a rendszer járhatnak:


Maximális útvonal veszteség = adóteljesítmény-- vevő érzékenysége + nyereség - veszteség


Nyereség tartalmaz következtében elért irányított adó- és / vagy vevőantenna. Antenna nyereség általában kifejezve dBi hivatkozott izotrop antennára. Veszteségek közé valamilyen szűrőt vagy kábel csillapítása vagy ismert környezeti feltételek mellett. Ez az összefüggés is megállapítható, mint egy link költségvetés, amely a számviteli az összes nyereség és veszteség a mérőrendszert jel erősségét a vevő:


Kapott teljesítmény = adóteljesítmény-+ nyereség - veszteség


A cél az, hogy a vett teljesítmény nagyobb, mint a vevő érzékenységét


Szabad térben (ideális állapot), az inverz négyzetes törvény az egyetlen befolyásoló tényező tartományban. A valóságban azonban a tartomány is lebomlik más tényezők:


• az akadályokat, mint a falak, fák és hegyek okozhat jelentős jel elvesztése.


• A víz a levegőben (páratartalom) képes felvenni a rádiófrekvenciás energia.


• A fém tárgyak tükrözik a rádióhullámok, új változata a jelet. Ezek több hullámban éri el a vevőt különböző időpontokban és destruktív (és néha konstruktívan) nem zavarja magukat. Ezt nevezik többutas.


Fade Margó


Sok képletek számszerűsítésére ezeket az akadályokat. Közzétételekor tartomány számok, azonban a gyártók gyakran figyelmen kívül hagyják az akadályokat és az állam csak a line-of-sight (LOS) vagy ideális útvonal tartomány számát. A méltányosság, a gyártó, hogy lehetetlen tudni, hogy minden olyan környezetben, ahol a rádió is lehet használni, így lehetetlen kiszámítani az adott tartományban lehetne elérni. A gyártók néha tartalmazzák fade margin a saját számítás, hogy az ilyen környezeti feltételek. Így az egyenlet távolság számítások szerint alakul:


Maximális útvonal veszteség = adóteljesítmény-- vevő érzékenysége + nyereség - veszteség - elhalványulnak árrés


Fade margó juttatás a rendszer tervezője tartalmazza a számla ismeretlen változó. Minél magasabb a fade margin, annál jobb a teljes kapcsolat minősége lesz. A fading margó értéke nulla, a link költségvetés továbbra is érvényes, csak a LOS feltételek, ami nem túl praktikus a legtöbb tervez. Az összeg elhalványulnak árrés tartalmazza a számítás függ a környezettől, amelyben a rendszer várhatóan bevetik. Átúsztatási mozgástér 12 dBm jó, de jobb lenne több 20 a 30 dBm.


Példaként tételezzük fel, hogy egy átviteli teljesítménye 20 dBm, a vevő érzékenysége -100 dBm, vevőantenna nyeresége 6 dBi, adó antenna nyeresége 6 dBi, és elhalványul mozgástér 12 dB. Kábel veszteség elhanyagolható:


Maximális útvonal veszteség = adóteljesítmény-- vevő érzékenysége + nyereség - veszteség - elhalványulnak árrés


V - maximális útvonal veszteség = 20 - (-100) + 12 - 12 = 120 dB


A maximális útvonal veszteséget találtuk, megtalálja a tartományban a képlet:


Távolság (km) = 10 (maximum útvonal veszteség - 32.44 - 20log (f)) / 20


ahol f = frekvencia MHz-ben. Például, ha a maximális jelútvonali veszteség 120 dB frekvencián 2.45 GHz vagy 2450 MHz, a tartomány lesz:


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


Ábra 1 közötti összefüggést mutatja a maximális jelútvonali veszteség és a tartomány frekvencián 2.45 GHz.


1. A görbe közötti összefüggést mutatja a link költségvetését vagy a maximális útvonal veszteség dBm és becslése kilométerben.


Értelmezése az empirikus eredmények


Bár az empirikus módszerek nagyon hasznos meghatározásához tartományban, gyakran nehéz elérni ideális LOS valós mérések és nehezen érthető, hogy mennyi elhalványul árrés építeni a rendszerbe. Mért eredmények segíthetnek azonosítani problémák az RF-terjedés, amelyek hatással lehetnek a tartományban a rendszer, mint a többutas terjedés, interferencia, és rádiófrekvenciás felszívódását. De nem minden valós tesztek azonos, így a valós mérésekkel kell elsősorban, hogy támogassa a kapcsolat költségvetési számokat számította ki.


Tényezők, amelyek befolyásolhatják a tartományban elért empirikus vizsgálat magában antennanyereségét antenna magasság, és az interferencia. Antennanyereség kulcsfontosságú forrása a nyereség a rendszerben. Gyakran a gyártók igazolja azok rádió dolgozni különböző típusú antennák nagy nyereségű Yagi és patch antennák mérsékeltebb nyereségű körsugárzó antenna. Fontos annak biztosítása, teszteket végeztünk az azonos típusú antenna, amellyel Ön most a rádiót. Váltás 6-dBm antennát egy 3-dBm antenna mindkét adó és vevő oldali okoz 6-dBm különbség a kapcsolat költségvetés és csökkenti a tartományban a felére.


Antenna magassága és Fresnel zóna


Antenna magassága másik gond az empirikus mérés. A figyelem a magassága egy antenna használatával két fő dolog. Először is, ha segítségre van fent az esetleges akadályok, mint például autók, emberek, fák és épületek. Másodszor, ez segíthet, hogy az igaz RF LOS jelút legalább 60% távolsággal a Fresnel zónában.


A Fresnel zóna egy ellipszoid térfogata között az adó és vevő, amelynek területe által meghatározott hullámhossz a jel. Ez egy számítási terület, amely arra törekszik, hogy figyelembe vegye a blokkolás vagy diffrakciós rádióhullámok. Ez kiszámításához használt helyes hézag jelet kell az akadályok körül optimális jelerősség. Az általános szabály az, hogy a LOS útvonal egyértelmű felett az akadályokat, amelyek nem több, mint 60% az antenna magasságát.


A görbület a Föld is hatással LOS nagy hatótávolságú vezeték nélküli kapcsolatokat. A táblázat néhány példát a hatását, ahol a Föld magassága a középpontját a link útvonal nem teszik hegyek vagy egyéb domborzati jellemzőit és az antenna magassága eléri a jele, hogy legalább 60% a Fresnel zónában.

Sok gyakorlati beállítások, az adó-vevők működhet alacsonyabb antennamagasságban, de ez egy jó fogadás, hogy a gyártók, hogy antennáikat a megfelelő magasságban. Az alkalmazás, akkor arra kell törekednie, hogy megfelelő antenna magasság elérése a legjobb körét. Ábra bemutatja, hogyan 2 pályaút, akadály magasságát, és az antenna magassága kapcsolódik a Fresnel zóna.
 

2. A kívánt antennamagasságban határozza meg az akadály magasságának és faktoring 60% árrés, hogy kompenzálja a Fresnel zóna körülményeket.


Végül, a zaj és interferencia is negatív hatást gyakorol a tartomány egy vezeték nélküli rendszer. Zaj nem lehet ellenőrizni, de szem előtt kell tartania a tartomány, ha ez a probléma. Az ipari, tudományos és orvosi (ISM) sávok 902 a 928 MHz (Észak-Amerika) és 2.4 GHz (világszerte), interferencia gyakran várható, de a számviteli nehéz. A gyártók végre empirikus vizsgálatok csak beavatkozás nem jelen. Az biztos, valószínű, hogy a környezet nagyobb beavatkozás, mint jelen volt a gyártó tesztelés.


Összegzésként


Oly sok változó egy olyan rendszerben, hogyan lehet megtudni, hogy a tartomány által követelt a gyártó alkalmazza a rendszer? Gyakran lehetetlen tudni, hogy teszteket végeztünk empirikusan, vagy ha a tartomány számok kiszámítottuk. Akárhogy is, elemezve a maximális átviteli energia és a vevő érzékenységét, akkor létrehoz egy kiindulási összehasonlítani egy rádiót a következő. Ezekkel a számokkal, valamint egy sor elhalványul árrés és a nyereség miatt antennák vagy veszteség miatt RF kábeleket, akkor kiszámításához a maximális kapcsolat költségvetést. Ezután a távolságot a fenti egyenlet segítségével számítja ki a saját tartomány. Különböző rádiós eszközök, ez egy jó kiindulási összehasonlítani két vagy három rendszer, amely megfelel az Ön igényeinek.


Ahhoz, hogy megértsük, ha a rádiók fog működni az alkalmazás, akkor törekedni kell a pontos valós teszteket lehet venni antenna magasság, többutas, interferencia, és az akadályok. Késleltetése valós tesztek az alkalmazás, és csak figyelembe a gyártó számok szó szerint lehet elhagyni azt kérdezi: "Mi az én tartományban?"

Hagyjon üzenetet 

Név *
E-mail *
WhatsApp/Viber
Székhely
Kód Lásd az ellenőrző kódot? Kattintson frissíteni!
Üzenet
 

Üzenetlista

Hozzászólások Loading ...
Kezdőlap| Rólunk| Termékek (Products)| Hírek| Letöltés| Támogatás| Visszacsatolás| Kapcsolatba lép velünk| szolgáltatás

Kapcsolat: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

WhatsApp / Wechat: + 86 183 1924 4009

Skype: tomleequan E-mail: [e-mail védett] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Cím angolul: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., Guangzhou, China, 510620 Cím kínaiul: 广州市天河区黄埔大道西273尷栘)