Модели распространения радиоволн

1.1 Распространение радиоволн в свободном пространстве

Модель распространения волн в свободном пространстве используется для расчета принятого сигнала в условиях, когда передающая и приемная антенны находятся на открытой незатененной препятствиями радиолинии. Эта модель применяется для анализа радиоканалов связи через спутники и для наземных радиолиний, работающих в диапазоне сверхвысоких частот. Мощность, принятая приемной антенной с усилением G_r, которая излучается антенной передатчика мощностью P_t c коэффициентом усиления G_t на длине волны λ на расстоянии d на открытом неограниченном пространстве, рассчитывается по формуле

. (1)

Формула для потерь при распространении в свободном пространстве (потери передачи в радиоканале – отношение принятой и излученной мощностей или потери при распространении) имеет вид

, (2)

для двух антенн, разнесенных друг от друга на d метров, с коэф­фициентом усиления передающей антенны

(3)

и коэффициентом усиления приемной антенны

, (4)

где (А – эффективная апертура антенны).

Отсюда получим радиус зоны уверенного приема

, (5)

где d выражено в метрах.

Предыдущие выражения верны только для дальней зоны (или зоны Фраунгофера). Граница дальней зоны определяется условием:

, (6)

где D - наибольший размер антенны.

Дополнительным условием дальней зоны должно быть выполнение соотношений:

, (7)

. (8)

Т.к. изменение уровня принимаемой мощности от расстояния очень велико, используют отсчет мощности в дБмВт (дБ по отношению к 1 милливатту) и дБВт (дБ по отношению к 1 ватту), а потери при распространении, обозначим L_P, удобнее выражать в децибелах, дБ.

На больших расстояниях при расчете напряженности поля в точке приема иногда используют значение принимаемой мощности на некотором фиксированном расстоянии . Тогда на ином расстоянии d:

. (9)

Опорное расстояние d₀ обычно выбирается равным 100 м или 1 км для связи вне зданий.

Дата добавления: 2015-08-20