Главная страница
Навигация по странице:

  • Продолжительность занятия

  • При расчете уровня сигнала на входе радиоприемника важны три фактора

  • Порядок выполнения работы

  • Запас по энергетике

  • Вариант Рабочая частота МГц Мощность передатчика dBm

  • Усиление антенны приемника dBi Потери в кабеле и разъемах 2 dB

  • Расстояние между точками (км)

  • Потери в свободном пространстве (dB)

  • Уровень сигнала на входе приемника (dBm)

  • Запас по энергетике канала (dB)

  • Сделать выводы от каких параметров зависит дальность связи.

    		•

    Практическая работа 7 Расчет дальности радиосвязи по критерию мо. Расчет дальности радиосвязи по критерию мощности сигнала на входе приемника


    Скачать 134.1 Kb.
    НазваниеРасчет дальности радиосвязи по критерию мощности сигнала на входе приемника
    Дата09.03.2023
    Размер134.1 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаПрактическая работа 7 Расчет дальности радиосвязи по критерию мо.docx
    ТипЗанятие
    #976119

    Практическая работа № 7.
    Тема: Расчет дальности радиосвязи по критерию мощности сигнала на входе приемника.

    Цель занятия: научиться рассчитывать дальности радиосвязи по параметрам.

    Продолжительность занятия – 2 часа.


    1. Теоретические сведения по теме

    Расчет необходимого уровня сигнала на входе приемника


    При расчете уровня сигнала на входе радиоприемника важны три фактора:

    • полученный сигнал должен обладать мощностью, достаточной для его обнаружения и интерпретации приемником;

    • чтобы при получении отсутствовали ошибки, мощность сигнала должна поддерживаться на уровне, в достаточной мере превышающем шум;

    • при повышении частоты сигнала затухание возрастает, что приводит к искажению.

    Уровень мощности сигнала на входе приемной антенны определяется выражением:

    Расчет произведем по формуле идеальной радиопередачи.


    где:

    Pc - максимальная мощность полезного сигнала на выходе приемной

    антенны, Вт;

    Рпер - мощность сигнала, излучаемого передающей антенной, Вт

    Gпер, Gпр-коэффициент усиления передающей и приемной антенн

    λ - длина волны, м

    r- расстояние между антеннами, м.



    Бюджет канала

    Бюджет радиоканала грубо равен разности в дБ между выходной мощностью передатчика в дБм и пределом чувствительности радио в -дБм. Например, при выходной мощности передатчика +10 дБм и пределе чувствительности приемника -110 дБм бюджет канала составит примерно 120 дБ:

    Бюджет канала ≈ Выходная мощность TX (дБм) – Чувствительность RX (-дБм) (2)

    Фактический бюджет канала дополнительно учитывает усиление антенны передатчика и приемника, как показано в формуле (3):

    Бюджет канала = Выходная мощность TX (дБм) + Коэффициент усиления антенны TX (дБи) – Чувствительность RX (-дБм) + Коэффициент усиления антенны RX (дБи) (3)

    Бюджет канала = PТ + GТ + PR + GR, (4)

    где PR — мощность, полученная от приемной антенны;
    PT — мощность, подаваемая на передающую антенну;
    GR — коэффициент усиления приемной антенны;
    GT — коэффициент усиления передающей антенны.

    Для идеальной дипольной антенны коэффициент усиления антенны (дБи) составляет 2,1 дБ; то есть в предыдущем примере бюджет канала составил бы 124,2 дБ.

    В цифровых радиосистемах чувствительность часто определяется как уровень входного сигнала, при котором частота появления ошибок в приемнике превысит 1%. Частота появления ошибок может быть вычислена на основе частоты появления ошибок пакета (PER) или частоты появления ошибок битов (BER).

    Порядок выполнения работы:

    Открыть калькулятор расчёта дальности радиосвязи по критерию мощности сигнала на входе приемника. https://www.nporapira.ru/sections/4/articles/28

    Перевод dBm в mW, расчёт энергетического бюджета. https://www.nporapira.ru/sections/4/articles/28
    Выбрать калькулятор расчёт энергетического бюджета. Заполнить данные из таблицы№1, согласно варианта. Меняя расстояние между точками заполнить таблицу №2. Проанализировать результаты. Запас по энергетике, который должен составлять не менее 20dB для сохранения устойчивой связи при резких ухудшениях условий прохождения радиоволн. Сделать выводы.

    Таблица №1

    Вариант
    Рабочая частота МГц
    Мощность передатчика dBm
    Усиление антенны передатчика dBi
    Потери в кабеле и разъемах 1 dB
    Чувствительность приемника dBm
    Усиление антенны приемника dBi
    Потери в кабеле и разъемах 2 dB

    1
    500
    17
    22
    1.5
    70
    22
    1.5

    2
    520
    18
    22
    1.5
    73
    22
    1.5

    3
    540
    19
    22
    1.5
    78
    22
    1.5

    4
    560
    20
    22
    1.5
    80
    22
    1.5

    5
    580
    21
    22
    1.5
    83
    22
    1.5

    6
    600
    22
    22
    1.5
    85
    22
    1.5

    7
    620
    23
    22
    1.5
    90
    22
    1.5

    8
    640
    24
    22
    1.5
    70
    22
    1.5

    9
    660
    25
    22
    1.5
    73
    22
    1.5

    10
    680
    26
    22
    1.5
    78
    22
    1.5

    11
    700
    27
    22
    1.5
    80
    22
    1.5

    12
    500
    17
    22
    1.5
    70
    22
    1.5

    13
    520
    18
    22
    1.5
    73
    22
    1.5

    14
    540
    19
    22
    1.5
    78
    22
    1.5

    15
    560
    20
    22
    1.5
    80
    22
    1.5

    16
    580
    21
    22
    1.5
    83
    22
    1.5

    17
    600
    22
    22
    1.5
    85
    22
    1.5

    18
    620
    23
    22
    1.5
    90
    22
    1.5

    19
    640
    24
    22
    1.5
    70
    22
    1.5

    20
    660
    25
    22
    1.5
    73
    22
    1.5

    21
    680
    26
    22
    1.5
    78
    22
    1.5

    22
    700
    27
    22
    1.5
    80
    22
    1.5

    23
    540
    19
    22
    1.5
    78
    22
    1.5

    24
    600
    22
    22
    1.5
    85
    22
    1.5

    25
    580
    21
    22
    1.5
    83
    22
    1.5

    Таблица №2.

    Расстояние между точками (км)
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    40
    50
    60
    70
    80
    90
    100

    Потери в свободном пространстве (dB)







































    Уровень сигнала на входе приемника (dBm)







































    Запас по энергетике канала(dB)







































    Сделать выводы от каких параметров зависит дальность связи.

    Контрольные вопросы:

    1. Формула для расчёта уровня мощности сигнала на входе приемной антенны.

    2. Формула для расчёта Бюджет канала. 

    3. От параметров каких элементов зависит дальность радиосвязи.

    Содержание отчета

    № и тему практической работы.

    Цель работы.

    Исходные данные варианта.

    Краткое выполнение работы (расчеты и определения)

    Результаты вычислений (формулы, данные, ответы).

    Ответ на контрольный вопрос.

    Выводы.

    написать администратору сайта