Küsimus:
Mis on lingi eelarve ja kuidas seda teha?
a CVn
2013-10-26 02:43:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mis on raadiolingi eelarve, nagu ütleb küsimuse pealkiri? Milleks see kasulik on ja kuidas seda teha?

Neli vastused:
#1
+32
a CVn
2013-10-26 02:43:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lingi eelarve on sidelingi kokkuvõte, milles püütakse arvesse võtta kõiki tegureid, mis mõjutavad vastuvõetud signaali tugevust. Seda kasutatakse sageli saatjas vajaliku väljundvõimsuse minimaalse hulga määramiseks vastuvõtja antud signaalitugevuse jaoks ja võetakse arvesse väljundvõimsust, antenni kasvu, levimiskadusid, vastuvõetavat signaali hääbumist ja muid tegureid (näiteks pikkade kaablijuhtmete korral võib kaabli sumbumine olla tegur ja mikrolainesagedustel muutuvad atmosfäärigaasidesse imendumisest tulenevad kaod oluliseks teguriks Maa külge ühendatud ühenduste jaoks.

Selle korvamiseks on vaja mõnda põhiväärtust lingi eelarve. Takistamata vaateväljaside suhtlemisel, mis on VHF-i ja ülespoole peamine levimisrežiim, saab levikukadusid hinnata valemiga

$$ L_ {p} = -22 - 20 \ log {\ frac { r} {λ}} $$

kus r on läbitud vahemaa ja λ on töösageduse lainepikkus. Kui need kaks kasutavad samu ühikuid (näiteks meetreid), tuleb Lp välja dB-des ja väljendab leviku sumbumist (kadu) kahe isotroopse antenni vahel. Näiteks levimiskaod 100 meetri kaugusel 450 MHz juures on umbes 65,5 dB. Pange tähele, et määravaks teguriks on tegelikult kahe antenni vaheline kaugus lainepikkustes, seega suureneb kadu 6 dB võrra iga füüsilise kauguse või sageduse kahekordistumise korral (lainepikkuse poolitamine).

Arvutuste hõlbustamiseks teisendage saatja väljundvõimsus dBm-ks. DB kasutamine kogu ulatuses muudab paljude korrutamise ja jagamise liitmiseks ja lahutamiseks, lihtsustades oluliselt arvutusi. Näiteks 100 W saatja annab välja +50 dBm ja 5 W saatja +37 dBm.

Lingi eelarve koostamiseks lisage vähemalt saatja väljundvõimsus, saatja antenni võimendus soovitud suunas, levimiskadu ja vastuvõtja antenni võimendus soovitud suunas. Tehes arvutused dB-des mõne teadaoleva võrdluse (tavaliselt dBm või dBW) suhtes, taandub see liitmisele ja lahutamisele.

Väga lihtsa näitena 100 W saatja puhul, mille mõlemas otsas asuvad dipoolid on üksteise kõrval (+2,15 dBi × 2), takistusteta 20 km pikkusel rajal, kasutades sagedust 150 MHz (2,00 meetri lainepikkus) saame: ========= -47,7 dBm signaali tugevus vastuvõtjas

Kui vastuvõtjas on kasutatav minimaalne kasutatav signaal modulatsiooni ja ribalaiuse jaoks kasutatav, Loodusliku ja vastuvõtja müra ng on -90 dBm, see annab meile umbes 42 dB varu, mis on tohutu. See tähendab muidugi, et teoreetiliselt saame vähendada oma väljundvõimsust vastava summa võrra, säilitades side ainult +8 dBm väljundiga, nagu allpool näha:

  +8 dBm väljundvõimsus + 2,15 dBi saatja antenni võimendus -102 dB levikadu, 20 km 150 MHz juures + 2,15 dBi vastuvõtja antenni võimendus =========== -89,7 dBm signaali tugevus vastuvõtjas  

Tõepoolest, ülaltoodud lingi eelarve ei anna meile kõigil eesmärkidel mingit varu: selle seadme ja edastamisviisi abil selle tee kaudu side pidamiseks peab kõik toimima täiesti ideaalselt. 10 dB varude tagamiseks selliste probleemide jaoks nagu pleekimine, peaksime kasutama väljundvõimsust +18 dBm (veidi alla 100 mW = +20 dBm), mis on triviaalselt saavutatav praktiliselt mis tahes pihuarvuti abil raadio.

HF-lingi või takistatud VHF-lingi lingi eelarve on palju keerulisem, kuna levikukadusid on raskem arvutada kui puhta vaatevälja lingi puhul, kuid üldine põhimõte jääb täpselt samaks. Vaatevälja lingi täielik eelarve sisaldab vähemalt järgmisi tegureid:

  • + saatja väljundvõimsus
  • - summutamine saatja antenni kaabelduses, sealhulgas mis tahes impedantsiga sobituv võrk
  • + Saatja antenni võimendus vastuvõtja suunas
  • - leviku kadu vabas ruumis
  • - summutamine atmosfäärigaasides neeldumise tõttu
  • - vihmast tuleneva summutamise varu
  • - puude nõrgendamise veeris
  • - seinte jms peegeldumise tõttu nõrgenemise varu
  • - signaali tuhmumise varu
  • + Vastuvõtja antenni võimendus saatja suunas
  • - sumbumine vastuvõtja antenni kaabelduses, sealhulgas impedantsiga sobitamise võrk
  • = Signaali tugevus vastuvõtja sisendklemmides, mida tuleb võrrelda minimaalse vajaliku signaalitugevusega

On oluline märkida, et mitmed neist teguritest (levikukaotus, atmosfääri neeldumine, foolium kaod jne) sõltuvad tugevalt töösagedusest. See tähendab, et ühe sageduse lingi eelarve ei ole tõenäoliselt rakendatav teisel sagedusel, isegi kui midagi muud ei muutu.

#2
+13
Phil Karn
2015-07-14 04:48:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

See on üsna hea vastus, kuid võin lisada veel üksikasju.

Tee kaotuse täpne valem on $ $ 20 \ korda \ log_ {10} \ left ( 4 korda \ pi \ korda \ frac {d} {\ lambda {}} \ paremale) $ 20 $ \ korda \ log_ {10} \ vasakule (4 \ korda \ pi {} \ paremale) \ ca 21,98 $, ja sealt tuleb ka '22'.

Kui teie vastuvõtja andmed annavad minimaalse signaali tugevuse, on ülaltoodud analüüs peaaegu kõik, mida vajate. Kuid üldisema lingieelarve korral peate ise vajaliku vastuvõetava võimsuse arvutama andmeedastuskiiruse, modulatsiooni ja kodeerimise tüübi ning vastuvõtjasüsteemi müratemperatuuri järgi.

Kõige energiasäästlikum modulatsioon / kodeerimine kasutatav meetod on kiiruse 1/6 turbokodeerimine üle BPSK (binaarne faasinihete sisestamine). See on väga populaarne süvakosmosesignaal; seda kasutavad näiteks New Horizons Pluutos. See konkreetne signaal nõuab minimaalselt $ E_b / N_0 $ umbes 0 dB.

Mis on $ E_b / N_0 $? See on vastuvõetud energia bitti kohta jagatud vastuvõetud müra võimsuse spektraalse tihedusega vattides / Hz. Sellel on ka energiaühikud, nii et suhe on mõõtmeteta. Seda väljendatakse tavaliselt detsibellides. Kuulsa Shanoni piiri järgi on võimatu panna süsteemi toimima tõrgeteta, kui $ E_b / N_0 $ on madalam kui -1,6 dB, isegi kui saate kasutada lõpmatut ribalaiust. Nii et näete, et oleme teoreetilise piiri lähedal.

Seejärel lisate andmeedastuskiiruse, mis on väljendatud ka detsibellides (1 bps suhtes). Näiteks 1000 b / s oleks 30 dB (bps), nii et teie New Horizonsi signaal eeldaks $ P / N_0 $ väärtust vähemalt 0 + 30 = +30 dB, kus P saab võimsust.

See jätab meile lihtsalt $ N_0 $. Kosmosesuhtluses väljendatakse müra tavaliselt temperatuurina T, kuna kõik, mis ületab absoluutset nulli, tekitab termilist müra. NASA sügava kosmosevõrgu saitide suure 70 m tassi müratemperatuur on 17,5 kelvini (ma otsisin selle üles). N0 saamiseks korrutatakse T Boltzmanni konstandiga, 1,38e-23 J / K või -228,6 dBW / Hz-K. Nii et 17,5K on $ N_0 $ -216,2 dBW / Hz (või dBJ, samad ühikud).

Nüüd on teil P vajaliku vastuvõtujõu arvutamiseks vajalik. See on lihtsalt -216,2 dBW / Hz + 30 dB-Hz = -186,2 dBW või -156,2 dBm. Seda pole palju, kuid Pluutost kogu tee jooksul on seda siiski raske genereerida!

Esimene põhjus K9a ??
Jah, see olen mina.
#3
+1
Edwin van Mierlo
2018-11-15 19:15:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Las ma võtan hilisema küsimuse pealkirjast välja.

kuidas seda teha?

Kasutades tööriista, näiteks

See on tasuta tööriist ja töötab amatöörraadiosageduste korral.

Kui olete alustanud, saate lingi kuvamiseks teha järgmist

  • Nii TX kui ka RX asukoha seadistamiseks kasutage peamenüüs valikut "Uus sait"
  • Uue lingi seadistamiseks kasutage peamenüü nuppu "Uus link".

See annab teile kena graafilise kujutise teie lingist ja kaasnevatest andmetest, mida selle arvutamiseks kasutati.

YMMV.

#4
  0
Richard Fry
2018-11-15 18:40:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Praktiline lahendus maapealse raadioühenduse jõudluse uurimiseks ei nõua selle esitusega väga väikeste kaasautorite arvestamist.

Lingi jõudlus, milles võetakse arvesse peamisi tegureid, nagu sagedus, kiiratud võimsus, saada süsteemi tundlikkust, vaba ruumi LOS-tee kadu, otsese tee ja Fresneli tsooni takistuste / peegelduste tõttu maast tulenevaid lisakadusid jne saab kasuliku välja arvutada, võimaldades ajalise tee kaotuse variatsioonide arvestamiseks piisavat "hajumisvaru".

Allpool on üks näide tarkvarast, mis kasutab seda lähenemist FM-raadiojaama eeldatava jõudluse hindamiseks seal näidatud tingimustel. Analüüs sisaldab maastiku kõrguse mõjusid suure ringtee kaudu edastus- ja vastuvõtuantennide vahel.

Pange tähele, et vaatamata LOS-tee ja Fresneli tsooni olulisele takistamisele ületab selle rakenduse jaoks arvutatud tuhmumismarginaal 20 dB - mis võimaldaks lingi väga usaldusväärset.

Longley-Rice Path Analysis.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...