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無線傳輸路徑分析是無線傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重要步驟,通過對(duì)傳輸路徑的分析便于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者根據(jù)無線鏈路的裕量大小選擇合適類型的天線(方向,極化,增益等指標(biāo)),安裝天線高度,選擇合適的饋纜和長度等。下面將簡單介紹一下無線傳輸路徑分析中的自由空間損耗的計(jì)算,信號(hào)接收強(qiáng)度的計(jì)算,鏈路系統(tǒng)裕量的計(jì)算幾個(gè)主要方面的內(nèi)容。 1.自由空間損耗的計(jì)算 自由空間損耗是指電磁波在傳輸路徑中的衰落,計(jì)算公式如下: Lbf=32.5+20lgF+20lgD Lbf=自由空間損耗(dB) D=距離(km) F=頻率(MHz) 2400MHz:Lbf=100+20lgD 5800MHz:Lbf=108+20lgD 以上公式是在氣溫25度,1個(gè)大氣壓的理想情況的計(jì)算公式。 下表列出典型自由空間損耗值
通過查找上表和通過公式計(jì)算我們可以得到從發(fā)射站到接收站電磁波傳輸?shù)睦碚撍ヂ? 2.信號(hào)接收強(qiáng)度的計(jì)算: 信號(hào)接收強(qiáng)度是指接收站設(shè)備接收到的無線信號(hào)的強(qiáng)度。 RSS=Pt+Gr+Gt-Lc-Lbf RSS=接收信號(hào)強(qiáng)度 Pt=發(fā)射功率 Gr=接收天線增益 Gt=發(fā)射天線增益 Lc=電纜和纜頭的衰耗 Lbf=自由空間損耗 舉例說明,如果發(fā)射站與接收站兩站點(diǎn)相距25Km,設(shè)備發(fā)射功率20dBm,發(fā)射天線增益為17dBi,接收天線增益為24dBi,電纜和纜頭損耗3dBi。則接收信號(hào)強(qiáng)度 RSS=20+17+24-3-128=-70dB 3.鏈路系統(tǒng)裕量SFM(Syetem Fade Margin)的計(jì)算 鏈路系統(tǒng)裕量是指接收站設(shè)備實(shí)際接收到的無線信號(hào)與接收站設(shè)備允許的最低接收閾值(設(shè)備接收靈敏度)相比多的富裕dB數(shù)值。 SFM= RSS-Rs RSS=接收信號(hào)強(qiáng)度 Rs=設(shè)備接收靈敏度(dB) 在上面的例子中,如果設(shè)備接收靈敏度為-81dBi,則鏈路系統(tǒng)裕量為: SFM=RSS-Rs =-70-(-)81=11dB 上面的例子就是說,使用這種發(fā)射功率為20dBm,接收靈敏度為-81dBi的2400MHz的無線網(wǎng)橋,在加裝了17dBi增益的發(fā)射天線和24dBi增益的接收天線,電纜和纜頭損耗只有3dBi損耗,在傳輸了25KM后還有11 dB的鏈路系統(tǒng)裕量。 系統(tǒng)裕量是衡量無線鏈路可用性和穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。因?yàn)闊o線信道是一個(gè)參變信道,干擾和噪音信號(hào)隨時(shí)會(huì)影響有用信號(hào),有時(shí)干擾和噪音信號(hào)的強(qiáng)度瞬間可達(dá)成20~30dB,所以在建設(shè)無線鏈路時(shí),必須保留一定的系統(tǒng)裕量。雖然系統(tǒng)裕量大于5dB系統(tǒng)可以工作,但通常建議系統(tǒng)裕量大于15-20dB。
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