Сымсыз байланыс жүйесінің қол жеткізе алатын байланыс қашықтығы жүйені құрайтын әртүрлі құрылғылар және байланыс ортасы сияқты әртүрлі факторлармен анықталады. Олардың арасындағы байланысты келесі байланыс қашықтығының теңдеуі арқылы көрсетуге болады.
Егер байланыс жүйесінің таратушы құрылғысының беру қуаты PT, таратушы антеннаның күшейтуі GT, ал жұмыс толқын ұзындығы λ болса. Қабылдаушы құрылғы қабылдағышының сезімталдығы PR, қабылдаушы антеннаның күшейтуі GR, ал қабылдаушы және таратушы антенналар арасындағы қашықтық R болса, көру қашықтығында және электромагниттік кедергісіз ортада келесі байланыс бар:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) Формулада Lc - базалық станцияның таратушы антеннасының фидер енгізу шығыны; L0 - таралу кезіндегі радиотолқын шығыны.
Жүйені жобалау кезінде соңғы элемент, радиотолқынның таралу шығыны L0 үшін жеткілікті шек қалдырылуы керек.
Әдетте, орман және азаматтық ғимараттар арқылы өткен кезде 10-нан 15 дБ-ге дейінгі шек қажет; темірбетон ғимараттар арқылы өткен кезде 30-дан 35 дБ-ге дейінгі шек қажет.
800MH, 900ZMHz CDMA және GSM жиілік диапазондары үшін ұялы телефондардың қабылдау шегі деңгейі шамамен -104 дБм деп есептеледі, ал нақты қабылданған сигнал қажетті сигнал-шу қатынасын қамтамасыз ету үшін кемінде 10 дБ жоғары болуы керек. Шын мәнінде, жақсы байланысты сақтау үшін қабылданған қуат көбінесе -70 дБм деп есептеледі. Базалық станцияның келесі параметрлері бар деп есептейік:
Тарату қуаты PT = 20W = 43dBm; қабылдау қуаты PR = -70dBm;
Фидердің шығыны 2,4 дБ (шамамен 60 м фидер)
Ұялы телефон қабылдағыш антеннасының күшейту коэффициенті GR = 1,5 дБи;
Жұмыс толқын ұзындығы λ = 33,333 см (f0 = 900 МГц жиілігіне баламалы);
Жоғарыдағы байланыс теңдеуі келесідей болады:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2.4dB + таралу шығыны L0
114,5 дБ+ GT(dBi) -34,4 дБ = 20logr(m)+ таралу шығыны L0
80.1 дБ+ GT(dBi) = 20logr(m)+ таралу шығыны L0
Жоғарыдағы формуланың сол жағындағы мән оң жағындағы мәннен үлкен болған кезде, яғни:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+таралу шығыны L0. Теңсіздік орындалған кезде, жүйе жақсы байланысты сақтай алады деп санауға болады.
Егер базалық станция GT=11dBi күшейту коэффициенті бар көп бағытты таратушы антеннаны пайдаланса және таратушы және қабылдаушы антенналар арасындағы қашықтық R=1000 м болса, байланыс теңдеуі одан әрі 11dB>60-80.1dB+таралу шығыны L0 болады, яғни таралу шығыны L0<31.1dB болғанда, 1 км қашықтықта жақсы байланыс сақталуы мүмкін.
Жоғарыдағыдай таралу шығыны жағдайында, егер таратушы антеннаның күшейту коэффициенті GT = 17dBi болса, яғни 6dBi артса, байланыс қашықтығын екі есеге арттыруға болады, яғни r = 2 километр. Басқаларын да дәл осылай шығаруға болады. Дегенмен, күшейту коэффициенті GT 17dBi болатын базалық станция антеннасының тек 30°, 65° немесе 90° сәуле ені бар желдеткіш тәрізді сәуле жабыны ғана болуы мүмкін екенін және барлық бағыттағы жабынды сақтай алмайтынын ескеру қажет.
Сонымен қатар, егер жоғарыдағы есептеуде таратушы антеннаның күшейту коэффициенті GT=11dBi өзгеріссіз қалса, бірақ таралу ортасы өзгерсе, таралу шығыны L0=31.1dB-20dB=11.1dB болса, онда 20dB таралу шығынының төмендеуі байланыс қашықтығын он есеге, яғни r=10 километрге арттырады. Таралу шығынының мәні қоршаған электромагниттік ортамен байланысты. Қалалық жерлерде көптеген биік ғимараттар бар және таралу шығыны үлкен. Қала маңындағы ауылдық жерлерде ферма үйлері аласа және сирек, ал таралу шығыны аз. Сондықтан, байланыс жүйесінің параметрлері бірдей болса да, пайдалану ортасының айырмашылығына байланысты тиімді қамту диапазоны әртүрлі болады.
Сондықтан, көп бағытты, бағыттаушы антенналарды және жоғары немесе төмен күшейткіш антенна түрлерін таңдаған кезде, мобильді байланыс желісі мен қолданбалы ортаның нақты жағдайларына сәйкес әртүрлі типтегі және сипаттамадағы базалық станция антенналарын пайдалануды қарастыру қажет.
Антенналар туралы көбірек білу үшін мына сайтқа кіріңіз:
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 25 шілде
