четверг, 5 ноября 2015 г.

О переборе мощности или вреде незнания...

Почему зацепил данный вопрос? Просто надоело, когда вопрос повышения дальности радиоканала решается тупым повышением мощности передатчика. Да, конечно, все помнят и формулу радиолокации (дальность связи с учетом заданной мощности передатчика, чувствительности приемника, усилении антенн, потерь в фидере, стыках и коннекторах) и что напряженность поля обратно пропорциональна квадрату расстояния. Но кто применяет, если не университетские, то хотя бы школьные знания на практике? Радиолюбители? Как правило, но не всегда оказывается уважение к дяденьке Ротхаммелю. Начинающие гаджетостроители? Эти, вряд-ли. И вот это сплошь и рядом наблюдается не первый год. Чего стоит закаканный автосигналками 70-ти сантиметровый участок, о Wi-Fi вообще речи уже не идет.

Что делает владелец точки доступа, чтобы повысить уровень в точке приема? Нет, не антенну ставит с большим усилением (более узкой ДН), не ищет оптимальное расположение точки (читай излучателя передатчика), не договаривается с соседями о обоюдном снижении мощности точек (да-да, влияние соседнего по частоте передатчика выражается в ухудшении соотношения уровня сигнал/шум, а в итоге и скорости обмена), он тупо покупает крутую AP на пару ватт и выкручивает на максимум. Вдумайтесь, пару ватт, Карл! На УКВ, и СВЧ диапазоне вообще, 1 ватт при прямой видимости - это перебор даже для километра. Именно из-за таких и появилась прошивка APBlocker, бегающая по диапазону за точкой-реципиентом.

Почему?

Вот вам онлайн-калькулятор для ориентировочного расчета. Прикинем: длина четверть-волнового штыря для 70-ти сантиметрового диапазона = 70/4 = 17.5 см. Усиление в идеале 1.4 дБ. Потери в кабеле задаем ноль. Вносимые потери в коннекторах SMA порядка 0.06 дБ * на квадратный корень рабочей частоты в ГГц.


Получаем 18 770 м, потому как мощность передатчика +30 дб должна уйти на запас по энергетике, т.е. 20 оставляем на запас при ухудшении условий связи (они будут расходоваться из 30-ти), а 10 идет в поле мощности передатчика. Фактически расходуется 30, как и заявлено.


И потом, обратите внимание на чувствительность приемника. Допустим гаджетостроитель желает осуществить связь цифровым каналом и прикупил модуль ISM-трансивера RFM23BP. Взгляните на страницу 6 даташита с зависимостью по скорости. Для 1200 бод уже -114 дБм, а это уже 9 километров. И помните, лучший усилитель - антенна.

Постскриптум

И еще момент. Есть общеизвестная из телевидения формула расстояния прямой видимости в км, с учетом кривизны Земли и высот подвеса передающей и приемной антенны = 3.57* (SQRT(h1, м) + SQRT(h2, м)). А еще можно вспомнить про зоны Френеля.

Ресурсы
  1. Калькулятор: расчет радиуса зоны Френеля
  2. Ротхаммель К. - Антенны (в 2 томах). - 2007.
  3. Таблица соответствия мощности в ваттах к dBm.

2 комментария:

  1. А мне казалось что мощность убывает с кубом расстояния?

    ОтветитьУдалить
  2. А мне казалось в правилах комментирования четко написано - не додумывать. Перечитайте еще раз - речь о напряженности поля, она убывает обратно пропорционально квадрату расстояния goo.gl/FXJwk2

    ОтветитьУдалить

В комментариях уважайте собеседника, внимательно читайте посты и не додумывайте. Просьбы и предложения из разряда: «можно ваш Skype/Viber/телефон», «напишите мне в vk/FB», а также другие им подобные — игнорируются. Выход новых версий ПО, внешняя ссылка, переставшая работать с течением времени и т.п. не является основанием для претензий. Желающие спокойно подискутировать и высказаться — Welcome. Желающие спонсировать блог — Donate. Нарушение этих простых правил ведет к бану и удалению комментариев без предупреждения.