Komunikacijska udaljenost koju bežični komunikacijski sistem može postići određena je raznim faktorima kao što su različiti uređaji koji čine sistem i komunikacijsko okruženje. Odnos između njih može se izraziti sljedećom jednačinom komunikacijske udaljenosti.
Ako je snaga predaje predajnog uređaja komunikacijskog sistema PT, pojačanje predajne antene GT, a radna talasna dužina λ. Osetljivost prijemnika prijemnog uređaja je PR, pojačanje prijemne antene je GR, a udaljenost između prijemne i predajne antene je R, unutar vizuelne udaljenosti i u okruženju bez elektromagnetnih smetnji, postoji sledeći odnos:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) U formuli, Lc je gubitak unesenog signala napojnog voda predajne antene bazne stanice; L0 je gubitak radio talasa tokom propagacije.
Prilikom projektovanja sistema, treba ostaviti dovoljnu marginu za posljednju stavku, gubitak usljed širenja radio talasa L0.
Generalno, pri prolasku kroz šumu i građevinske zgrade potrebna je margina od 10 do 15 dB; pri prolasku kroz armiranobetonske zgrade potrebna je margina od 30 do 35 dB.
Za frekventne opsege CDMA i GSM od 800 MHz, 900 Z MHz, općenito se smatra da je prag prijema mobilnih telefona oko -104 dBm, a stvarni primljeni signal trebao bi biti najmanje 10 dB viši kako bi se osigurao potreban odnos signal-šum. U stvari, kako bi se održala dobra komunikacija, primljena snaga se često izračunava kao -70 dBm. Pretpostavimo da bazna stanica ima sljedeće parametre:
Snaga predaje je PT = 20W = 43dBm; snaga prijema je PR = -70dBm;
Gubitak u napojnom vodu je 2,4 dB (približno 60 m napojnog voda)
Pojačanje prijemne antene mobilnog telefona GR = 1,5dBi;
Radna talasna dužina λ = 33,333 cm (ekvivalentno frekvenciji f0 = 900 MHz);
Gornja komunikacijska jednačina će postati:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20log(m) dB +2.4dB + gubitak propagacije L0
114,5 dB + GT(dBi) -34,4 dB = 20 log(m) + gubitak propagacije L0
80,1 dB + GT(dBi) = 20 log(m) + gubitak propagacije L0
Kada je vrijednost na lijevoj strani gornje formule veća od vrijednosti na desnoj strani, to jest:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+gubitak propagacije L0. Kada nejednakost važi, može se smatrati da sistem može održavati dobru komunikaciju.
Ako bazna stanica koristi omnidirekcionalnu predajnu antenu sa pojačanjem GT=11dBi i udaljenost između predajne i prijemne antene je R=1000m, komunikacijska jednačina dalje postaje 11dB>60-80.1dB+ gubitak propagacije L0, odnosno, kada je gubitak propagacije L0<31.1dB, dobra komunikacija se može održati na udaljenosti od 1 km.
Pod istim uslovima gubitka propagacije kao gore, ako je pojačanje predajne antene GT = 17dBi, odnosno povećanje od 6dBi, komunikacijska udaljenost se može udvostručiti, odnosno r = 2 kilometra. Ostale vrijednosti se mogu izračunati na isti način. Međutim, treba napomenuti da antena bazne stanice sa pojačanjem GT od 17dBi može imati samo lepezasto pokrivanje snopa sa širinom snopa od 30°, 65° ili 90° itd., i ne može održati omnidirekcionalno pokrivanje.
Osim toga, ako pojačanje predajne antene GT=11dBi ostane nepromijenjeno u gornjem proračunu, ali se promijeni okruženje propagacije, gubitak propagacije L0=31.1dB-20dB=11.1dB, tada će smanjeni gubitak propagacije od 20dB povećati komunikacijsku udaljenost deset puta, odnosno r=10 kilometara. Izraz gubitka propagacije povezan je s okolnim elektromagnetnim okruženjem. U urbanim područjima ima mnogo visokih zgrada i gubitak propagacije je veliki. U prigradskim ruralnim područjima seoske kuće su niske i rijetke, a gubitak propagacije je mali. Stoga, čak i ako su postavke komunikacijskog sistema potpuno iste, efektivni domet pokrivanja će biti drugačiji zbog razlike u okruženju korištenja.
Stoga, pri odabiru omnidirekcionalnih, usmjerenih antena i oblika antena s visokim ili niskim pojačanjem, potrebno je razmotriti korištenje antena baznih stanica različitih tipova i specifikacija u skladu sa specifičnim uvjetima mobilne komunikacijske mreže i okruženja primjene.
Za više informacija o antenama, posjetite:
Vrijeme objave: 25. jula 2025.
