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天線高度對無線電波傳輸距離的影響

2022-01-11 11:07:11

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  無論是那種無線對講信號覆蓋系統(tǒng)都可以看到天線的影子,比如軌道交通無線對講信號覆蓋,商場樓宇無線對講信號覆蓋,機場港口軌無線對講信號覆蓋,公共安全軌無線對講信號覆蓋,酒店景區(qū)無線對講信號覆蓋,隧道管廊無線對講信號覆蓋基本都能用到天線。

  天線高度對無線電波傳輸距離的影響

  1. 無線電波傳輸損耗工程實用公式

  LM(dB)=88.1*20lgF-20lghlh2+40lgd

  其中中:

  F一通訊工作頻率(MHz)

  H1—通訊對象A點天線高度(m)

  H2—通訊對象B點天線高度(m)

  d—A點和B點的通訊距離(km)

  上述實用公式僅限于VHF 150MHz和UHF 400~470MHz頻段,并且地形起伏高度在15m左右 ,通訊距離在65km范圍內(nèi)。

  2.系統(tǒng)無線設(shè)備通訊距離的計算(以下舉例說明)

  (1)假設(shè)已知條件

  a:系統(tǒng)工作頻率:

  TX 465MHz RX455MHZ

  b:中繼臺參數(shù)和架設(shè)數(shù)據(jù):

  發(fā)射功率:20W (43dBm)

  接收靈敏度:-116dBm

  同軸電纜損耗:2dB(l/2〃饋管40m長、5dB/100m)

  全向天線増益:9.8dbi

  天線架設(shè)高度:30m

  c:對講機參數(shù)

  發(fā)射功率:4W(36dBm)

  接收靈敏度:-116dBm

  對講機天線増益:0dBi

  對講機高度:1.5m

  (2)中繼臺與對講機的系統(tǒng)增益

  在本例中,所謂系統(tǒng)塔益就是對講機發(fā)射信號給中繼臺接收機允許衰減的最大值,若不考慮電纜損耗和天線增益的條件下:

  系統(tǒng)增益(dB)=發(fā)射功率(dBm)-接收靈敏度(dBm)

  若考慮電纜損耗、天統(tǒng)增益的條件下,本例系統(tǒng)增益為:

  SG(dB)=Pt+PA-(RA+CL+RR)

  =36+0-(9.8-2-116)

  =144.2(dB)

  式中:pt一對講機發(fā)射功率

  PA——對講機天線增益

  PA——對講機天線增益

  RA——中繼臺天線增益

  CL——同軸電纜損耗

  RR——中繼臺接收靈敏度

  (3)如果系統(tǒng)增益等于電波傳輸?shù)膿p耗,則說明通訊距離的電波能量已達極限,若系統(tǒng)增益小于傳輸損耗則表明通訊可能建立不起來。

  將系統(tǒng)增益代入電波傳輸損耗工程公式:

  144.2=88.1+20lg455-20lgl.5x30+40lgd

  144.2=88.1+53.2-33+401gd

  35.9=40lgd

  d=7.9km

  (4)上式僅計算了上行信號(對講機發(fā)給中繼臺)可通訊的保守距離,而未計算下行信號(中繼臺發(fā)給對講機)可覆蓋的距離,通常由于中繼臺發(fā)射功率較大,其下行信號往往優(yōu)于上行信號的通訊距離。由于系統(tǒng)通話是雙向的,因此系統(tǒng)的保守通活距離往往以上行信號為準來計算。

  2. 假設(shè)通訊設(shè)備(天線)的相差高度為30m,60m,100m,150m,200m,500m,1000m

  通訊工作頻率為 423MHz-413MHZ,其他已知條件不變的情況下,(在通訊工作頻率一致的情況下)天線架設(shè)的相差高度越高,對講機的通訊距離就會越遠。此外通訊距離還受對講機發(fā)射功率、對講機天線增益、中繼臺天線增益、同軸電纜損耗、中繼臺接受靈敏度以及外部環(huán)境等其他因素影響。


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