Die kommunikasieafstand wat 'n draadlose kommunikasiestelsel kan bereik, word bepaal deur verskeie faktore soos die verskillende toestelle waaruit die stelsel bestaan en die kommunikasie-omgewing. Die verhouding tussen hulle kan uitgedruk word deur die volgende kommunikasieafstandvergelyking.
Indien die transmissiekrag van die sendertoestel van die kommunikasiestelsel PT is, die transmissie-antennawins GT is, en die bedryfsgolflengte λ is. Die sensitiwiteit van die ontvangertoestel is PR, die ontvanger-antennawins GR is, en die afstand tussen die ontvang- en senderantennas R is, bestaan die volgende verhouding binne die visuele afstand en in die omgewing sonder elektromagnetiese interferensie:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) In die formule is Lc die invoegverlies van die toevoerder van die basisstasie se senderantenna; L0 is die radiogolfverlies tydens die voortplanting.
Wanneer die stelsel ontwerp word, moet voldoende marge gelaat word vir die laaste item, die radiogolfvoortplantingsverlies L0.
Oor die algemeen word 'n marge van 10 tot 15 dB vereis wanneer deur bos en siviele geboue beweeg word; 'n marge van 30 tot 35 dB word vereis wanneer deur gewapende betongeboue beweeg word.
Vir 800MH, 900ZMHz CDMA en GSM frekwensiebande word daar algemeen geglo dat die ontvangsdrempelvlak van selfone ongeveer -104dBm is, en die werklike ontvangde sein moet ten minste 10dB hoër wees om die vereiste sein-tot-ruisverhouding te verseker. Trouens, om goeie kommunikasie te handhaaf, word die ontvangde krag dikwels as -70 dBm bereken. Neem aan dat die basisstasie die volgende parameters het:
Die senderkrag is PT = 20W = 43dBm; die ontvangskrag is PR = -70dBm;
Die voerderverlies is 2.4dB (ongeveer 60m voerder)
Selfoonontvangsantenna-wins GR = 1.5dBi;
Werkgolflengte λ = 33.333 cm (gelykstaande aan frekwensie f0 = 900 MHz);
Die bogenoemde kommunikasievergelyking sal word:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2.4dB + voortplantingsverlies L0
114.5dB+ GT(dBi) -34.4dB = 20logr(m)+ voortplantingsverlies L0
80.1dB+ GT(dBi) = 20logr(m)+ voortplantingsverlies L0
Wanneer die waarde aan die linkerkant van die bogenoemde formule groter is as die waarde aan die regterkant, is dit:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+voortplantingsverlies L0. Wanneer die ongelykheid geld, kan daar aanvaar word dat die stelsel goeie kommunikasie kan handhaaf.
Indien die basisstasie 'n omnidireksionele senderantenna met 'n wins van GT=11dBi gebruik en die afstand tussen die sender- en ontvangantennas R=1000m is, word die kommunikasievergelyking verder 11dB>60-80.1dB+voortplantingsverlies L0, dit wil sê, wanneer die voortplantingsverlies L0<31.1dB is, kan goeie kommunikasie binne 'n afstand van 1 km gehandhaaf word.
Onder dieselfde voortplantingsverliestoestande as hierbo, as die senderantenne se wins GT = 17dBi is, dit wil sê 'n toename van 6dBi, kan die kommunikasieafstand verdubbel word, dit wil sê r = 2 kilometer. Ander kan op dieselfde manier afgelei word. Daar moet egter op gelet word dat die basisstasie-antenna met 'n wins GT van 17dBi slegs 'n waaiervormige straaldekking met 'n straalwydte van 30°, 65° of 90°, ens., kan hê en nie omnidireksionele dekking kan handhaaf nie.
Daarbenewens, as die senderantenna-wins GT=11dBi onveranderd bly in die bogenoemde berekening, maar die voortplantingsomgewing verander, die voortplantingsverlies L0=31.1dB-20dB=11.1dB, dan sal die verminderde 20dB-voortplantingsverlies die kommunikasieafstand tienvoudig verhoog, dit wil sê r=10 kilometer. Die voortplantingsverliesterm hou verband met die omliggende elektromagnetiese omgewing. In stedelike gebiede is daar baie hoë geboue en die voortplantingsverlies is groot. In voorstedelike landelike gebiede is die plaashuise laag en yl, en die voortplantingsverlies is klein. Daarom, selfs al is die kommunikasiestelselinstellings presies dieselfde, sal die effektiewe dekkingsbereik verskil as gevolg van die verskil in die gebruiksomgewing.
Daarom, wanneer omnidireksionele, rigtingantennas en hoë-wins- of lae-winsantennavorms gekies word, is dit nodig om die gebruik van basisstasieantennas van verskillende tipes en spesifikasies te oorweeg volgens die spesifieke toestande van die mobiele kommunikasienetwerk en toepassingsomgewing.
Om meer oor antennas te wete te kom, besoek asseblief:
Plasingstyd: 25 Julie 2025
