Berechnen Sie die theoretische Reichweite von Funkgeräten

Auf dieser Seite wird die theoretische Methode zur Berechnung der Punkt-zu-Punkt-Übertragungsentfernung zwischen zwei optischen Geräten (LOS) ohne Hindernisse erläutert. In einem Funksystem der in der Figur gezeigten Art:

Wir können einstellen:

PRx=PTx-CL+GTx-FSLP+GRx-CL

In welcher:

PRx [dBm] = Potenza ricevuta 
PTx [dBm] = Potenza trasmessa
CL [dB] = Perdita del cavo (se esiste)
GTx [dBi] = Guadagno dell'antenna trasmittente
GRx [dBi] = Guadagno dell'antenna ricevente 
FSPL [dB] = Free Space Path Loss,
ovvero attenuazione del segnale in spazio aperto 
(vedi tabella)

Es wird auch daran erinnert, dass die Gleichung für die Berechnung der FSPL wie folgt lautet:

FSPL = 32.4 + 20*Log F + 20*Log R

In welcher:

F [MHz] = Frequenza Operativa 
R [km] = Distanza tra le antenne

Die folgende Tabelle zeigt einige typische Werte der FSPL-Dämpfung in Abhängigkeit von Entfernungen und Frequenzen.

Entfernung [km] FSPL [dB]
@169MHz @434MHz @868MHz @2.4GHz @5.4GHz
0.5 70.94 79.05 85.15 93.98 101.03
1 76.96 85.07 91.17 100 107.05
2 82.98 91.09 97.19 106.02 113.07
4 89 97.11 103.21 112.05 119.09
8 95.02 103.13 109.23 118.07 125.11
10 96.96 105.07 111.17 120.00 127.05
12 98.54 106.65 112.75 121.59 128.63
16 101.04 109.15 115.25 124.09 131.13
20 102.98 111.09 117.19 126.02 133.07

Die gleiche Gleichung ist in der folgenden Abbildung grafisch dargestellt:

Aus der Tabelle und dem Graphen können wir sehen, dass für jeden 6dB-Anstieg in FSPL eine Verdoppelung des Abstands entspricht. Bei der Berechnung ist es außerdem wichtig, eine Sicherheitsspanne von mindestens 5-6dB beizubehalten.

Nehmen wir zum Beispiel eine Funkverbindung mit einem Maxstream XStream X24-009-Funkmodem, das mit 2.1-dBi-Dipolantennen ausgestattet ist, könnten wir eine LOS-Funkreichweite von Folgendem annehmen:

FSPL = PTx+GTx-PRx+GRx = 17+2.1+105+2.1 = 126.2dB

zu diesem Wert muss 6dB des Sicherheitsabstandes entfernt werden:

126.2-6 = 120.2dBm Korrespondenten in der Tabelle und in der Tabelle a 10km.

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