Calcule o alcance teórico dos dispositivos de rádio

Esta página explica o método teórico para calcular a distância de transmissão ponto-a-ponto entre dois dispositivos ópticos (LOS) sem obstruções. Em um sistema de rádio do tipo mostrado na figura:

Podemos contratar:

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

Em que:

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)

Também é lembrado que a equação para o cálculo do FSPL é a seguinte:

FSPL = 32.4 + 20*Log F + 20*Log R

Em que:

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

A tabela abaixo mostra alguns valores típicos da atenuação da FSPL, dependendo das distâncias e frequências.

Distância [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

A mesma equação é representada na forma gráfica na figura abaixo:

A partir da tabela e do gráfico, podemos ver que, para cada aumento 6dB na FSPL, uma duplicação da distância corresponde. Também é importante no cálculo manter uma margem de segurança de pelo menos 5-6dB.

Tomando por exemplo um link de rádio feito com o radiomodem Maxstream XStream X24-009 equipado com antenas dipolo 2.1dBi, poderíamos supor um alcance de rádio LOS de:

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

para este valor deve ser removido 6dB de margem de segurança:

126.2-6 = 120.2dBm Correspondentes na tabela e no gráfico a 10km.

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