Calculer la portée théorique des appareils radio

Cette page explique la méthode théorique de calcul de la distance de transmission point à point entre deux dispositifs optiques (LOS) sans obstacles. Dans un système radio du type représenté sur la figure:

Nous pouvons embaucher:

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

Dans lequel:

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)

On rappelle également que l'équation pour le calcul de la FSPL est la suivante:

FSPL = 32.4 + 20*Log F + 20*Log R

Dans lequel:

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

Le tableau ci-dessous montre quelques valeurs typiques d'atténuation FSPL en fonction des distances et des fréquences.

Distance [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

La même équation est représentée sous forme graphique dans la figure ci-dessous:

De la table et du graphique nous pouvons voir que pour chaque augmentation de 6dB de FSPL un double de la distance correspond. Il est également important dans le calcul de maintenir une marge de sécurité d'au moins 5-6dB.

En prenant par exemple une liaison radio réalisée avec un radiomodem Maxstream XStream X24-009 équipé d'antennes dipôles 2.1dBi, nous pourrions émettre l'hypothèse d'une portée radio LOS de:

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

à cette valeur doit être retiré 6dB de marge de sécurité:

126.2-6 = 120.2dBm Correspondants dans le tableau et dans le graphique a 10km.

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