请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
查看: 1176|回复: 0

[技术交流] 微波链路计算与通信距离关系分析

[复制链接]

67

主题

100

帖子

570

积分

利尔达员工

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
570
发表于 2020-8-6 15:56:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

从一个完整的通信链路来看,我们可以知道,影响传输距离的主要因素可以分为:空间损耗、天线增益、馈线损耗、发射功率和接收灵敏度
简易模型如下:
因素1 空间损耗
空间损耗,由自然界因素决定。其主要包含这三类子因素:自由空间衰落、
障碍物与地形。
自由空间损耗
电波随在自由空间距离扩散而产生的衰耗叫自由空间损耗。自由空间是理想的空间,在此空间中电波不会产生反射、折射和散射等现象。
费里斯公式:
fMhz 射L(dB)=32.44+20lg(fMHz)+20lg(dkm)
例:433MHz的信号传输的传输6Km的损耗:
L=32.44+20lg(433)+20lg(6)
≈100.73(dB)
障碍物与地形衰减
障碍物会阻挡微波的传输,不同的障碍物对微波的衰落不同,与其材质相关。
不同材质对不同频率微波信号的衰减情况:
钢筋混泥土对微波信号的衰减最大,平常设备安装 时应尽可能避开钢筋混泥土的阻挡,或者尽可能的加大发射功率来补偿衰减使提高通信质量
同时由于微波传输过程中由于地形等的影响,信号会产生反射、散射等传播现象,导致出现多径干扰,影响传输距离。
因素2 天线增益
天线增益,是指可衡量天线辐射能量的集中程度,表示天线在空间某点的功率与理想
(无方向性)天线在同一点的功率之比,单位dBi。
n(天线效率)=天线的辐射功 率/天线的输入功率
计算公式: Gain(dB)=20lgfGHz+20lgdm+10lgn+20.4
当频率一定时,天线口径增加一倍,天 线增益增加6dB,当天线口径一定时,频 率增加一倍,天线增益也增加6dB
因素3 馈线损耗
实际应用中可能会出现安装时,设备与天线连接需要使用馈线进行连 接,或者PCB上射频走线等会有一定的损耗。频率越小,馈线长度越短, 则馈线的损耗就越小,那么同等条件下,传输距离就越远。
尽可能缩短馈线或者选用损耗较小的馈线进行连接。
因素4、5 发射功率与接收灵敏度
发射功率和接收灵敏主要由设备性能决定,通常衡量设备通信性能的关键参数,
发射功率越大,接收灵敏度绝对值越大,说明系统增益越大,同等条件下通信
距离越远。
SX1278 芯片灵敏度规格:
链路计算
A、B两设备在470MHz上进行无线通信,距离d=5KM,天线增益为GT=GR=2dB,连接
天线馈线损耗LT=LR=1dB,发射功率为PT=20dBm,接收灵敏度为PR=-124dBm ,分析其链路情况,判断其通信距离是否可以实现。
传输损耗:Ls=32.44+20lg(fMHz)+20lg(dkm)=99.86 dB
链路总损耗:L=LS+LT+LR=101.86 dB
系统增益:GS=PT-PR=20-(-124)=144 dB
链路总增益:GL=GS+GT+GR=148 dB
链路余量:Maigin=GL-L=46.14 dB
通过以上理论上计算,还有足够的链路余量说明可以实现以上通信距离。但是上面是理想的情况,实际中,跟天线的高度有关(即可视距离)、遮挡物有关,信号传输中多径情况有关。以上参数经验距离为3KM左右。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表