Канал Центральная частота ( МГц )

1 2412

2 2417

3 2422

4 2427

5 2432

6 2437

7 2442

8 2447

9 2452

10 2457

11 2462

12 2467

13 2472

14 2484

В итоге получим формулу дальности связи:

D=10^{((FSL/20-32.44/20-log F))}

РАСЧЕТ ЗОНЫФРЕНЕЛЯ

Радиоволна в процессе распространения в пространстве занимает объем в виде эллипсоида вращения с максимальным радиусом в середине пролета, который называют зоной Френеля (рис. 7). Естественные (земля, холмы, деревья) и искусственные (здания, столбы) преграды, попадающие в это пространство, ослабляют сигнал.

Рис. 7. Зона Френеля

Зона Френеля – это пространство вокруг визуальной линии зрения, где распространяются волны после того, как они покидают антенну. Необходимо чистое поле зрения для поддержания силы сигнала, особенно для беспроводных систем, работающих на частоте 2,4 ГГц, потому что волны с частотой 2,4 ГГц поглощаются водой, как, например, соком деревьев. По эмпирическому правилу 60% зоны Френеля должно быть свободно от препятствий. Обычно, 20% заграждения зоны Френеля вызывает небольшую потерю сигнала для соединения. Свыше 40% заграждения − потери сигнала становятся значительными.

Потери в свободном пространстве

где: d = расстояние (км), f = частота (ГГц), r = радиус (м)

Зависимость качества сигнала от запаса на затухание сигнала.

· Отличный: Соединение должно работать с высокой надежностью, идеально для работы с приложениями, требующими высокого качества соединения. Запас на затухание сигнала более 22 дБ.

· Хороший: Соединение должно давать вам хорошие возможности просматривать веб-страницы. Запас на затухание 14-22 дБ.

· Нормальный: Соединение не всегда стабильное, но должно работать должным образом. Запас на затухание 14 дБ и ниже.

· Нет сигнала: Запас на затухание 0 дБ и ниже

Этот расчет сделан в предположении, что земля плоская. Он не учитывает кривизну земной поверхности.

Задание 1: Рассчитать оптимальное расстояние между передатчиком и приемником.

Для определения максимально допустимого расстояния между передатчиком и приемником (с сохранением определенного качества связи при разной скорости передачи данных) можно воспользоваться формулой расчета расстояния.

При прохождении сигнала по воздуху теряется большая часть его мощности. Даже в условиях вакуума наблюдается это явление, поскольку часть энергии все равно рассеивается в других направлениях, нежели направление сигнала. Коэффициент потери сигнала в свободном пространстве (коэффициент ослабления) измеряет потерю мощности в пространстве без препятствий. Поэтому для обеспечения определенного качества беспроводного соединения при различных скоростях передачи данных конечным пользователям важно знать приблизительное расстояние между передатчиком и приемником.

Формулы расчетов:

Значение потерь в свободном пространстве зависит от двух параметров: частота радиосигнала и расстояние беспроводной передачи. Отношения между ними описываются следующей формулой.

Потери в свободном пространстве (дБ) = 20log₁₀(d) + 20log₁₀(f) + K

где: d = расстояние, f = частота, K= константа, которая зависит от единиц измерения расстояния и частоты

Если расстояние измеряется в километрах, частота в мегагерцах, тогда формула имеет следующий вид:

Потери в свободном пространстве (дБ) = 20log₁₀(d)+ 20log₁₀(f) + 32.44

С помощью вышеуказанного уравнения потерь в свободном пространстве мы можем узнать расстояние в километрах:

Расстояние (км) = 10^{(потери в свободном пространстве − 32.44 − 20log10(f))/20}

Исходя из уравнения запаса на замирание сигнала, потери в свободном пространстве можно также посчитать с помощью следующего уравнения:

Потери в свободном пространстве = мощность передачи – сигнал на входе − потери в кабеле при передаче + усиление антенны при передаче + усиление антенны при приеме − потери в кабеле при приеме

где: Сигнал на входе = чувствительность приемника + запас на замирание сигнала

Задание 2: Определите расстояние от источника до приемника сигнала и радиус зоны Френеля, а также правилу 60% зоны Френеля свободной от препятствий для заданного варианта.

Заполните 2 таблицы соответствия для отличного и хорошего качества сигнала:

Задание 3: Проанализируйте результаты полученные в заданиях 1 и 2.

Варианты