Tuiscint Ríomhaireachtaí Gan Sreang Raon

Ceann de na ríomhanna eochair aon dearadh gan sreang Tá raon, an t-achar is mó idir tarchuradóra agus glacadóir ar mhaithe le hoibriú gnáth. Aithníonn an Airteagal seo na fachtóirí a bhfuil baint acu le raon a ríomh agus léiríonn conas réimse a mheas chun a chinntiú nasc cumarsáide iontaofa.

Cén fáth Raon Iarbhír Bealtaine nach Comhionann Sonraithe Raon

An bhfuil cheannaigh tú riamh raidió gan sreang le haghaidh tionscadail leabaithe agus fuair sé amach go nach raibh tú a bhaint amach ar an minicíocht raidió (RF) raon luaite sa datasheet? Cén fáth é sin? Is dócha mar gheall ar dhifríochtaí idir an gcaoi thomhas an soláthraí an raon agus conas a bhfuil tú ag baint úsáide as an raidió.

Soláthraithe a chinneadh de ghnáth ar raon trí thagann sé empirically ó thástálacha fíor-domhan nó trí úsáid a bhaint ríomh. Ceachtar cur chuige, fíneáil chomh fada agus cuntas agat do gach athróg. An réiteach eimpíreach, áfach, nochtann cásanna fíor-domhan nach ríomhaireachtaí aghaidh a thabhairt.

Sula táimid i gcomparáid na cineálacha cur chuige, a ligean ar shainmhíniú ar roinnt téarmaí a thuiscint uimhreacha ag monaróir nó athróga ábhartha maidir le raon.

Cumhacht Agus Ríomhaireachtaí dBm

Tá RF cumhacht in iúl is coitianta agus a thomhas i ndeicibeilí le tagairt milliwatt, nó dBm. Is deicibeil aonad logartamach go bhfuil cóimheas de an cumhacht ag an gcóras a roinnt tagartha. Is ionann cóimheas de 0 A luach deicibeil de 1. Is deicibeil-milliwatt an chumhacht aschur i ndeicibeilí thagartha a 1 MW.

Ós rud é go bhfuil dBm bunaithe ar scála logartamach, tá sé tomhas cumhacht iomlán. Le haghaidh gach méadú 3 dBm tá thart ar dhá uair an chumhacht aschur, agus is ionann gach méadú de 10 dBm méadú tenfold i gcumhacht. 10 dBm (10 mW) Tá amanna 10 níos cumhachtaí ná 0 dBm (1 mW), agus 20 dBm (100 mW) Tá amanna 10 níos cumhachtaí ná 10 dBm.

Is féidir leat a thiontú idir mW agus dBm baint úsáide as na foirmlí seo a leanas:

P (dBm) = 10 • log10 (P (MW))

P (mW) = 10 (P (dBm) / 10)

Mar shampla, tá cumhacht 2.5 mW i dBm:

dBm = 10log2.5 = 3.979

nó thart ar 4 dBm. Tá luach dBm de 7 dBm i mW na cumhachta:

P = 107 / 10 100.7 = = 5 MW

Caillteanas Conair

Tá caillteanais Conair an laghdú ar dlús cumhacht a tharlaíonn mar propagates tonn raidió thar achar. Is é an fachtóir bunscoile i caillteanas cosán an laghdú ar neart comhartha feadh achair na dtonn raidió féin. Tonnta raidió a leanúint ar an dlí an chearnfhaid inbhéartaigh haghaidh dlús chumhacht: Is é an dlús chumhacht comhréireach leis an cearnach inbhéartach an t-achar. Gach uair a dhá oiread an t-achar, gheobhaidh tú ach an ceathrú cuid an chumhacht. Ciallaíonn sé seo go doubles gach méadú 6-dBm i gcumhacht aschur an t-achar is féidir go bhfuil a bhaint amach.

Chomh maith le cumhacht tarchuradóra, tá eile fachtóir a dhéanann difear ar raon íogaireacht glacadóir. Tá sé in iúl de ghnáth i -dBm. Ós rud é chumhacht aschur agus íogaireacht glacadóir araon Luaitear i dBm, is féidir leat úsáid a bhaint as bhreis simplí agus dealú a ríomh an caillteanas uasta cosán gur féidir le córas a thabhú:

Caillteanas uasta cosán = tharchur cumhacht - íogaireacht glacadóir + gnóthachain - caillteanais

I measc na gnóthachain aon ghnóthachain thoradh tharchur directional agus / nó antennas fháil. Gnóthachain Antenna iúl de ghnáth i DBI tagairt do Antenna isotropic. I measc na Caillteanais aon scagaire nó tanúcháin cábla nó coinníollacha ar a dtugtar comhshaoil. Is féidir an caidreamh a lua freisin mar buiséad nasc, a bhfuil an chuntasaíochta de chuid na ngnóthachan agus na gcaillteanas de chóras a thomhas ar an neart comhartha ag an glacadóir:

Gnóthachain cumhachta a Fuarthas = tharchur cumhacht + - caillteanais

Is é an sprioc a dhéanamh ar an chumhacht a fuarthas níos mó ná an íogaireacht glacadóir

I spás saor in aisce (ar riocht idéalach), is é an dlí an chearnfhaid inbhéartaigh an fachtóir amháin a dhéanann difear raon. I saol fíor, áfach, ar an raon freisin, is féidir a bheith díghrádaithe ag fachtóirí eile:

Is féidir le • Constaicí ar nós ballaí, crainn, agus cnoic ina chúis le caillteanas suntasach comhartha.

• Is féidir uisce san aer (taise) ionsú fuinneamh RF.

Is féidir le • rudaí a Metal léiriú tonnta raidió, leaganacha nua de na comhartha a chruthú. Tá na dtonnta il a bheith ag an glacadóir ag amanna éagsúla agus destructively (agus uaireanta go cuiditheach) cur isteach iad féin. Seo ar a dtugtar multipath.

Céimnigh Imeall

Tá go leor foirmlí chun a chainníochtú ar na constaicí. Nuair a fhoilsiú uimhreacha raon, áfach, neamhaird monaróirí go minic constaicí agus stáit ach líne-de-radharc (LOS) nó idéalach uimhir raon cosán. I cothroime leis an monaróir, tá sé dodhéanta go mbeadh a fhios go léir na timpeallachtaí ina bhféadfadh raidió a úsáid, mar sin tá sé dodhéanta chun an réimse sonrach d'fhéadfadh duine a bhaint amach a ríomh. Beidh monaróirí uaireanta corrlach céimnithe isteach a ríomh a chur ar fáil do choinníollacha comhshaoil ​​dá leithéid. Dá bhrí sin, an chothromóid le haghaidh ríomhaireachtaí achar thiocfaidh:

Caillteanas uasta cosán = tharchur cumhacht - íogaireacht glacadóir + gnóthachain - caillteanais - corrlach céimnithe

Is corrlach Céimnithe liúntas folaíonn dearthóir córais chun cuntas athróg anaithnid. Dá airde an corrlach céimnithe, beidh an níos fearr an caighdeán nasc iomlán a bheith. A bheag nó céimnithe leagtha go nialas, is é an buiséad nasc fós bailí, ach amháin i coinníollacha LOS, nach bhfuil an-phraiticiúil le haghaidh an chuid is mó dearaí. Méid an corrlach céimnithe a chur san áireamh i ríomh ag brath ar an timpeallacht ina bhfuiltear ag súil leis an gcóras a imscarfar. Tá corrlach céimnithe de 12 DBM maith, ach bheadh ​​líon níos fearr a bheith 20 30 go dBm.

Mar shampla, glacadh leis ar cumhacht a tharchur de 20 dBm, íogaireacht glacadóir de -100 dBm, gheobhaidh fháil antenna de 6 DBI, a tharchur fháil antenna de 6 DBI, agus corrlach céimnithe de 12 dB. Tá caillteanais cábla neamhbhríoch:

Caillteanas uasta cosán = tharchur cumhacht - íogaireacht glacadóir + gnóthachain - caillteanais - corrlach céimnithe

V - caillteanas cosán uasta = 20 - (-100) + 12 - 12 120 dB =

Nuair a bheidh an caillteanas cosán uasta a shuífear, is féidir leat teacht ar an raon ó na foirmle:

Achar (km) = 10 (caillteanas cosán uasta - 32.44 - 20log (f)) / 20

nuair is f = minicíocht i MHz. Mar shampla, má tá an caillteanas cosán uasta 120 dB ag minicíocht de 2.45 2450 GHz nó MHz, beidh an raon a bheith:

Achar (km) = 10 (120 - 32.44 - 67.78) / 20 9.735 = km

Taispeánann Figiúr 1 an gaol idir an caillteanas cosán uasta agus raon ag minicíocht 2.45 GHz.

1. Taispeánann an cuar an gaol idir an mbuiséad nasc nó caillteanas cosán uasta i dBm agus raon measta i ciliméadar.

Ateangaireacht Torthaí eimpíreach

Cé go bhfuil modhanna eimpíreach an-úsáideach i chinneadh an raon, tá sé deacair go minic chun idéalach LOS bhaint amach do thomhais fíor-domhan agus deacair a thuiscint cé mhéad corrlach céimnithe a thógáil i gcóras. Is féidir le torthaí a thomhas cabhrú le saincheisteanna níos faide ná iomadú RF d'fhéadfadh difear an réimse a bhaineann le córas, mar shampla iomadú multipath, cur isteach, agus ionsú RF aithint. Ach nach bhfuil gach tástálacha fíor-domhan mar an gcéanna, mar sin ba chóir tomhais fíor-domhan a úsáidtear go príomha a threisiú an líon buiséid nasc ríomh thuas.

I measc na fachtóirí gur féidir tionchar a imirt ar an réimse a baineadh amach i scrúdú eimpíreach a fháil antenna, airde antenna, agus cur isteach. Is Antenna Gnóthachan foinse lárnach de gnóthachan sa chóras. Is minic a bheidh na monaróirí a dheimhniú a n-raidió a bheith ag obair le cineálacha éagsúla de antennas ó ard-gnóthachan Yagi agus antennas paiste go-a fháil measartha níos antennas omnidirectional. Tá sé tábhachtach a chinntiú tástálacha feidhmíodh leis an gcineál céanna antenna a bhfuil a bhfuil tú ag baint úsáide as anois ar an raidió. Athrú ó antenna 6-dBm chuig antenna 3-dBm ar an dá an tharchur agus taobh a fháil a chur faoi deara difríocht 6-dBm sa bhuiséad nasc agus an raon a laghdú de leath.

Antenna Airde Agus an Crios Fresnel

Is Antenna airde imní eile le haghaidh tomhais eimpíreach. Ardú ar an airde de Antenna dhéanann dhá phríomh-rudaí. Gcéad dul síos, is féidir é cabhrú leat a fháil os cionn aon bhacainní féideartha cosúil le gluaisteáin, daoine, crainn, agus foirgnimh. Dara, is féidir leis cabhrú a fháil ar do chosáin comhartha fíor RF LOS imréiteach ar a laghad 60% sa chrios Fresnel.

Is é an crios Fresnel toirt ellipsoid idir an tarchuradóra agus glacadóir ar ina limistéar atá sainmhínithe ag an tonnfhad an comhartha. Is mór an limistéar ríofa a dícheall chun cuntas a thabhairt ar an caochaíl nó díraonta de thonnta raidió. Baineann sé úsáid a ríomh ar an imréiteach ceart Ba chóir go mbeadh comhartha timpeall bacainní a bhaint amach neart comhartha is fearr is féidir. Tá riail ghinearálta an ordóg go bhfuil an cosán LOS soiléir os cionn na constaicí atá níos mó ná 60% de na airde antenna.

Is féidir leis an cuaire an Domhain tionchar freisin LOS haghaidh fadraoin naisc gan sreang. Soláthraíonn an tábla roinnt samplaí ar an tionchar, i gcás nach airde an Domhain ag an lárphointe an cosán nasc cuntas cnoic nó gnéithe tír-raon eile agus an airde antenna amach comhartha go bhfuil ar a laghad 60% sa chrios Fresnel.
I go leor suímh praiticiúla, is féidir do transceivers feidhmiú le airde antenna níos ísle, ach tá sé ina geall maith go bhfuil na monaróirí a áit a n-antennas ag airde cuí. Chun do iarratas, ba chóir duit iarracht a bheith acu ar airde Antenna cuí a bhaint amach ar an raon is fearr. Léiríonn Fíor 2 conas achar cosán, constaic airde, agus airde antenna a bhaineann leis an gcrios Fresnel.

2. Is é an airde ag teastáil Antenna chinneadh ag an airde chonstaic agus fachtóireacht i 60% corrlach mar chúiteamh ar na coinníollacha chrios Fresnel.

Ar deireadh, is féidir le torann agus cur isteach go mbeadh tionchar diúltach ar an raon de chóras gan sreang. Ní féidir Torainn a rialú ach ba chóir a ionchorprú i raon má tá sé i gceist. Sna bandaí tionsclaíoch, eolaíochta, agus leighis (ISM) ag 902 928 chun MHz (Meiriceá Thuaidh) agus 2.4 GHz (ar fud an domhain), is féidir cur isteach a bheith ag súil go minic, ach cuntas air go bhfuil sé deacair. D'fhéadfadh na monaróirí tástálacha eimpíreach ach amháin nuair nach bhfuil cur isteach faoi láthair. Tá sé cinnte dócha go bhfuil cur isteach níos mó ná mar a bhí i láthair le linn tástála an mhonaróra do thimpeallacht.

Achoimre

Leis an oiread sin athróg i gcóras, is féidir conas a fhios agat cé acu an ndéanfaidh an raon éileamh ag monaróir iarratas a dhéanamh chun do chóras? Is minic go bhfuil sé dodhéanta go mbeadh a fhios cé acu Rinneadh tástálacha empirically nó dá ríomh na huimhreacha raon. Slí amháin nó slí, trí anailís a an chumhacht a tharchur uasta agus an íogaireacht glacadóir, is féidir leat a ghiniúint bonnlíne le raidió amháin a chur i gcomparáid leis an chéad cheann eile. Ag baint úsáide as na huimhreacha seo, chomh maith le corrlach leagtha céimnithe agus aon ghnóthachain de bharr antennas nó caillteanas mar gheall ar cáblaí RF, is féidir leat a ríomh buiséad nasc uasta. Ansin bain úsáid as an chothromóid achar thuas a ríomh do réimse féin. I gcás feistí raidió éagsúla, ba chóir é seo a chur ar fáil bonnlíne maith a chur i gcomparáid dhá nó trí chóras a freastal do riachtanais.

Chun tuiscint a fháil más rud é go mbeidh na raidiónna ag obair i d'iarratas, ba chóir duit iarracht le haghaidh tástálacha fíor-domhan cruinn is féidir a áireamh le haghaidh airde antenna, multipath, cur isteach, agus bacainní. D'fhéadfadh moill tástálacha fíor-domhan do d'iarratas agus ní raibh ach ag cur uimhreacha an mhonaróra focal ar fhocal a fhágann tú ag iarraidh, "Cad é mo raon?"

Fág nóta 

Liosta Teachtaireachtaí