ما هو فقد المسار في الفضاء الحر؟
فقد المسار في الفضاء الحر (FSPL) هو التوهين الذي تتعرض له الإشارة الراديوية أثناء انتشارها عبر الفضاء الحر، أي عبر مسار مفتوح ضمن خط النظر دون أي عوائق أو انعكاسات أو امتصاص جوي. يزداد هذا الفقد كلما ارتفعت المسافة أو التردد، وهو عنصر أساسي في حساب ميزانية أي وصلة راديوية سواء في شبكات Wi-Fi أو الأقمار الصناعية أو وصلات الميكروويف أو الأنظمة الخلوية أو الرادار.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل مسافة المسار بالكيلومترات والتردد التشغيلي بالميجاهرتز، ثم اقرأ قيمة فقد المسار بالديسيبل (dB). كلما ارتفعت قيمة الديسيبل دلّ ذلك على فقدان قدر أكبر من الإشارة بين جهاز الإرسال والمستقبل. ولتقدير القدرة المستقبَلة، اطرح قيمة FSPL (إضافة إلى الفواقد الأخرى) من قدرة الإرسال مضافًا إليها كسب الهوائيات.
شرح المعادلة
تعتمد هذه الأداة على الصيغة الهندسية العملية: $$\text{FSPL}_{\text{dB}} = 20\log_{10}\!\left(d\right) + 20\log_{10}\!\left(f\right) + 32.44$$، حيث تُقاس \(d\) بالكيلومترات و\(f\) بالميجاهرتز. ويجمع الثابت 32.44 بين سرعة الضوء وعوامل تحويل الوحدات، بحيث يمكنك العمل مباشرة بوحدتي الكيلومتر والميجاهرتز. ومضاعفة المسافة أو التردد تضيف نحو 6 ديسيبل إلى الفقد.
مثال تطبيقي
لوصلة Wi-Fi بتردد 2.4 جيجاهرتز (2400 ميجاهرتز) على مسافة 1 كم: نجد أن \(20\log_{10}(1) = 0\)، و\(20\log_{10}(2400) \approx 67.60\)، وبإضافة 32.44 يصبح الناتج نحو 100.04 ديسيبل من فقد المسار في الفضاء الحر.
الأسئلة الشائعة
هل يشمل FSPL العوائق أو الظروف الجوية؟ لا. فهو يفترض مسارًا مثاليًا خاليًا من العوائق. أما الوصلات الواقعية فتُضاف إليها فواقد التلاشي والمطر والغطاء النباتي والحيود فوق هذه القيمة.
لماذا يعني التردد الأعلى فقدًا أكبر؟ تَنمذج المعادلة الفقد نسبةً إلى هوائي متناحٍ (isotropic) تتقلص فتحته الفعّالة كلما قصُر الطول الموجي، ولذلك تلتقط الترددات الأعلى طاقة أقل عند المسافة نفسها.
هل يمكنني استخدام المتر والهرتز؟ هذا الإصدار يتطلب الكيلومتر والميجاهرتز. لذا حوّل قيمك أولًا (1000 متر = 1 كم، و1,000,000 هرتز = 1 ميجاهرتز).
