ما هي ميزانية وصلة RF؟
ميزانية وصلة RF هي جردٌ دقيق لكل مكاسب وخسائر الإشارة أثناء انتقالها من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال. فمن خلال جمع قدرة الإرسال، وكسب الهوائيات، وفقد الانتشار (فقد المسار)، والخسائر المتفرقة في النظام، يستطيع المهندسون التنبؤ بقدرة الإشارة المستقبَلة في الطرف البعيد من الوصلة اللاسلكية. تعمل هذه الحاسبة في النطاق اللوغاريتمي بوحدة الديسيبل، حيث تُجمع جميع الكميات وتُطرح ببساطة — ما يجعل الحساب سريعًا وبديهيًا.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل قدرة خرج جهاز الإرسال بوحدة dBm، وكسب هوائي الإرسال بوحدة dBi، وإجمالي فقد المسار بوحدة dB (الفقد في الفضاء الحر مضافًا إليه أي توهين إضافي)، وكسب هوائي الاستقبال بوحدة dBi، وأي خسائر أخرى في النظام مثل خسائر الكابلات أو الموصِّلات أو خطوط التغذية بوحدة dB. تُرجع الحاسبة قدرة الإشارة المستقبَلة بوحدة dBm إلى جانب قيمة EIRP (القدرة المشعة المتماثلة الفعّالة) لسلسلة الإرسال لديك.
شرح المعادلة
المعادلة الأساسية هي:
$$P_{rx} = \text{Tx Power} + \text{Tx Gain} - \text{Path Loss} + \text{Rx Gain} - \text{Other Losses}$$ولأن الديسيبل وحدة لوغاريتمية، فإن كل مكسب يُضاف وكل خسارة تُطرح. بعد ذلك يمكن مقارنة القدرة المستقبَلة بحساسية جهاز الاستقبال لتحديد هامش الوصلة لديك — والهامش الموجب يعني وصلة قابلة للعمل بكفاءة.
مثال محلول
لنفترض أن جهاز إرسال يُخرج قدرة 30 dBm إلى هوائي بكسب 10 dBi. فإذا كان فقد المسار 100 dB، وكسب هوائي الاستقبال 10 dBi، وبلغ مجموع خسائر الكابلات والموصِّلات 3 dB، فإن القدرة المستقبَلة تساوي
$$30 + 10 - 100 + 10 - 3 = -53\ \text{dBm}$$وتكون قيمة EIRP هي
$$\text{EIRP} = 30 + 10 = 40\ \text{dBm}$$وإذا كانت حساسية جهاز الاستقبال لديك −90 dBm، فستحظى بهامش وصلة جيد قدره 37 dB.
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين dBm و dBi؟ الوحدة dBm تعبّر عن مستوى قدرة مطلق منسوب إلى 1 ميلي واط، بينما dBi تعبّر عن كسب هوائي نسبي منسوب إلى مُشِعّ متماثل (آيزوتروبي). وتجتمع الوحدتان مباشرةً في ميزانية الوصلة.
ما الذي يُحتسب ضمن "الخسائر الأخرى"؟ تشمل خسائر الكابل المحوري، وخسائر الموصِّلات، وعدم تطابق الاستقطاب، وخطأ التوجيه، والامتصاص الجوي، وأي هامش تلاشٍ (fade margin) تختار حجزه احتياطيًا.
كيف أحسب فقد المسار؟ يمكن حساب فقد المسار في الفضاء الحر انطلاقًا من المسافة والتردد، ثم تتم زيادته لمراعاة العوائق، والانتشار متعدد المسارات، وتلاشي المطر بحسب البيئة المحيطة بك.
