Gibt es eine einfache (vielleicht etwas grobe, dh nicht sehr genaue) Möglichkeit, die weiteste Entfernung zu bestimmen, über die ein HF-Modulpaar (dh ein RX-TX oder ein Paar TRXs) angesichts der "Empfindlichkeit" (in dBm) zuverlässig kommunizieren kann? Bewertungen der Module ?
Kann jemand auch den Unterschied und die Bedeutung von -- erklären?
Bearbeitet: Hier ist das Sparkful RX/TX-Modulpaar, das wir als Referenz verwenden könnten.
Während ich am Ende möglicherweise verschiedene Module verwende, wollte ich wissen, wie ich die Entfernung herausfinden kann, für die sie bei klarer Sichtlinie funktionieren.
Hersteller oder Händler (insbesondere Hobby-Elektronik-Händler) machen manchmal Angaben zu max. Entfernung, aber ich habe es selten als wahr empfunden. Auch bei freier Sicht.
Gibt es auch einen groben Maßstab, mit dem man den Rückgang der effektiven Kommunikationsentfernung durch die Einführung von Hindernissen wie Betonwänden abschätzen könnte? Reduzieren Sie etwa für jede Betonwand die Leistung um 50%!
Zunächst einmal ist dBm eine Einheit der Leistung. 0 dBm = 1 mW, 20 dBm = 100 mW, -20 dBm = 0,01 mW.
Die Empfindlichkeit eines Empfängers ist die minimale Leistung des Signals, die der Empfänger (mit der angegebenen Fehlerrate) noch empfangen kann. Der Antennengewinn gibt an, wie viel Leistung die Antenne sammeln kann, oder besser gesagt, wie viel sie besser ist als eine ideale isotrope (in alle Richtungen gleichermaßen strahlende/akzeptierende) Antenne. Die Einheiten sind dBi. Isotrope Antenne ist 0dBi. Jede Antenne mit einem Gewinn von über 0 dBi empfängt normalerweise aus einigen Richtungen besser als aus anderen (z. B. ist es normalerweise sinnlos, von oben oder unten zu empfangen). Der Antennengewinn gilt sowohl für den Sender als auch für den Empfänger.
Sie müssen auch die Leistung des Senders kennen (wandeln Sie sie in dBm um, wenn sie in mW angegeben ist) und die Frequenz.
Die aufgenommene Leistung wird so berechnet
Pr = Pt + Gt - L + Gr
Wobei Pt die Sendeleistung (dBm) ist, Gt und Gr der Gewinn von Sende- und Empfangsantennen, Pr die Empfangsleistung und L der Verlust ist.
Wenn Pr höher als die Empfängerempfindlichkeit ist, funktioniert Ihre Verbindung.
Der Verlust wird wie folgt berechnet:
L = Lfs + Lc + Lo
Lc ist der Signalverlust in Kabeln, Steckern usw. Lfs ist der Freiraumverlust und Lo sind andere Verluste.
Lfs = 32.4 + 20 log(f) + 20 log(d)
Wobei "log" der Basis-10-Logarithmus ist, f die Frequenz in MHz und d die Entfernung in km ist.
Die Berechnung des Signalverlusts ist sehr komplex. Wenn Sie jedoch davon ausgehen, dass sich die Antennen hoch über dem Boden befinden und sich in Sichtweite zueinander befinden, reicht die Berechnung des Freiraumverlusts aus. In einer Stadt oder in Innenräumen müssen Sie auch Lo berechnen - das kann sehr kompliziert werden. Es gibt verschiedene Signalausbreitungsmodelle, die für verschiedene Bereiche geeignet sind, und es gibt auch Software, die Ihnen bei der Berechnung helfen kann. Diese Modelle berechnen normalerweise Lo – was Sie zum Freiraumpfadverlust hinzufügen müssen, um die Tatsache zu kompensieren, dass das Signal nicht durch den Freiraum geht.
Wichtig ist auch, dass die Empfängerempfindlichkeit ein ideales Maß ist, das heißt, sie gilt nur, wenn kein Rauschen vorhanden ist. Wenn es Rauschen gibt, muss Ihr Signal stärker sein.
Feedline ist das, was zwischen dem Sender/Empfänger und der Antenne verwendet wird. Mit Zuleitungen verbundene Verluste müssen bei der Bestimmung der Gesamtleistung der Funkverbindung berücksichtigt werden. Wenn man die technischen Daten beider Geräte liest, sind 500 Fuß das Maximum, das das Paar betreiben kann. Es gibt mehrere Probleme, die sich stark auf die Leistung auswirken. Der Empfänger hat im Vergleich zur Bandbreite des Signals einen sehr breiten Bandpass. Dies bedeutet, dass der Empfänger viel empfangenes Rauschen hat, was die Bitfehlerrate stark erhöht. Das andere Problem ist die Amplitudenumtastung oder ASK. ASK ist linear und empfindlich gegenüber atmosphärischem Rauschen, Verzerrungen, Ausbreitungsbedingungen und anderen Hochfrequenzstörungen. Diese wirken sich auch auf die Leistung aus. Um eine Vorstellung von der Gesamtleistung des Systems zu bekommen, nehmen Sie die Ausgangsleistung des Senders, subtrahieren Sie die Verluste aus der Speiseleitung an beiden Enden, addieren Sie den Antennengewinn an beiden Enden. Sie können die obige Freespace-Gleichung verwenden, um die empfangene Signalstärke herauszufinden, wenn alles erledigt ist, haben Sie eine gute Vorstellung davon, ob es funktionieren wird. Andere HF-Quellen in der Nähe in der Nähe der gleichen Frequenz dieser Module werden dabei nicht berücksichtigt.
Eine Möglichkeit, die Leistung zu verbessern, besteht darin, eine langsame Datenrate zu verwenden. Schnellere Datenraten sind anfällig für Rauschen, das ein oder zwei ganze Bits auslöschen könnte. Wenn Sie nicht viele Daten zu übertragen haben, verbringen langsame Datenraten eine längere Zeit bei der Amplitude, sodass ein kurzer Rauschausbruch kein ganzes Bit maskiert.
Ich würde auch in Betracht ziehen, den Frequenzbereich dieser Geräte mit einem Scanner zu scannen, um festzustellen, ob andere HF-Quellen vorhanden sind, die die Leistung beeinträchtigen könnten.
MarkSchoonover
bdutta74