Что такое бюджет радиочастотной линии?
Бюджет РЧ-линии — это учёт всех усилений и потерь, которые испытывает сигнал на пути от передатчика к приёмнику. Складывая мощность передатчика, усиление антенн, потери на распространении (на трассе) и прочие системные потери, инженеры могут предсказать мощность сигнала на дальнем конце беспроводного канала. Этот калькулятор работает в логарифмической шкале децибел, где все величины просто складываются и вычитаются — благодаря этому расчёты получаются быстрыми и наглядными.
Как пользоваться калькулятором
Введите выходную мощность передатчика в дБм, усиление передающей антенны в дБи, суммарные потери на трассе в дБ (потери в свободном пространстве плюс любое дополнительное затухание), усиление приёмной антенны в дБи и прочие системные потери в дБ — например, потери в кабелях, разъёмах или фидерных линиях. Калькулятор выдаёт мощность принятого сигнала в дБм и ЭИИМ (эквивалентную изотропно излучаемую мощность) вашего передающего тракта.
Разбор формулы
Основное уравнение выглядит так: $$P_{rx} = \text{Pпер} + \text{Усиление пер. антенны} - \text{Потери на трассе} + \text{Усиление пр. антенны} - \text{Прочие потери}$$. Поскольку децибелы логарифмичны, каждое усиление прибавляется, а каждая потеря вычитается. Полученную мощность затем сравнивают с чувствительностью приёмника, чтобы определить запас по линии: положительный запас означает, что канал работоспособен.
Пример расчёта
Предположим, передатчик выдаёт 30 дБм на антенну с усилением 10 дБи. Потери на трассе составляют 100 дБ, приёмная антенна даёт 10 дБи, а потери в кабелях и разъёмах — 3 дБ. Тогда мощность принятого сигнала равна $$30 + 10 - 100 + 10 - 3 = -53 \text{ дБм}$$ а ЭИИМ — $$30 + 10 = 40 \text{ дБм}$$ Если чувствительность приёмника составляет \(-90\) дБм, у вас есть солидный запас по линии в 37 дБ.
Частые вопросы
Чем отличаются дБм и дБи? дБм — это абсолютный уровень мощности относительно 1 милливатта, тогда как дБи — относительное усиление антенны по сравнению с изотропным излучателем. В бюджете линии они складываются напрямую.
Что входит в «прочие потери»? Сюда относятся потери в коаксиальном кабеле, потери в разъёмах, потери из-за рассогласования поляризации, ошибки наведения антенны, атмосферное поглощение, а также любой запас на замирания, который вы решите заложить.
Как определить потери на трассе? Потери в свободном пространстве рассчитываются по расстоянию и частоте, а затем увеличиваются с учётом препятствий, многолучёвости и затухания в дожде — в зависимости от условий вашей среды.
