Hallo,
Ich rechne gerade eine Aufgabe und stecke in einer Sackgasse...
Übung: Freiraumausbreitung
Für ein Funksystem sind die folgenden Parameter bekannt:
- Betriebsfrequenz: f= 1 GHz
- Sendeleistung: P{s}= 1 mW
- Gewinn der Sendeantenne: G{s}= 10 dBi
- Gewinn der Empfangsantenne: G{e}= 0dBi
- Empfindlichkeit des Empfängers: P{e}= -100dBm
>>> Welche maximale Reichweite hat das System ?
Bisher habe ich im Internet und in meinem Skript nur wenig Ansätze
gefunden. Es gibt eine Formel wo r(Reichweite) auftaucht, mit der ich es
als Ausgangspunkt versucht habe:
Freiraumdämpfung:
a{FD}=32,5+20 lg(r)+20 lg(f)
Allerdings habe ich keine weiteren Beziehungen gefunden.
Ich wäre über Hilfestellungen oder Links sehr dankbar.
Regards
Clemens
Welche der Unbekannten der Formel fehlen dir denn? Wenn die Formel stimmen sollte (keine Ahnung, wie verlässlich deine Quelle war -- die Formel sieht sehr ,,zugeschnitten'' aus, da weiß man nie, welche Maßeinheit wer wirklich wollte), dann brauchst du sie doch eigentlich nur nach r umstellen... Wikipedia hat unter dem Stichwort ,Freiraumdämpfung' (wer hätte es gedacht?) eine Formel, die zumindest physikalisch einwandfrei und sauber hergeleitet aussieht auf den ersten Blick.
ist die Formel für die Freiraumdämpfung in dB, r ist der Abstand in Meter. Die zu Verfügung stehende Leistung berechnet sich aus der gesendeten Leistung 0dBm (1mW), der Verstärkung der Sende- und Empfangsantenne (+10 dB und +0 dB) und der Empfangsempfindlichkeit (-100 dBm). Zusammen ergibt das ein Link-Budget von 110 dB. Die obige Geichung nach r aufgelößt und für F 110dB eingesetzt ergibt die maximale Reichweite.
Danke für die Antworten.
Ich verstehe es noch nicht ganz...
>>Der Kanalgewinn (engl. link budget) ist in der Nachrichtentechnik ein >>Maß für
die Qualität eines Übertragungskanals. Er wird in dB berechnet >>durch die
Addition der Sendeleistung, der Empfängerempfindlichkeit, des >>Antennengewinns
und der Freiraumdämpfung.
Also wär:
Linkbudget = P{s} + G{s} + G{e} + P{e} + F[dB], wobei gilt:
- Betriebsfrequenz: f= 1 GHz
- Sendeleistung: P{s}= 1 mW
- Gewinn der Sendeantenne: G{s}= 10 dBi
- Gewinn der Empfangsantenne: G{e}= 0dBi
- Empfindlichkeit des Empfängers: P{e}= -100dBm
- Freiraumdämpfung: F[dB]= unbekannt
Aber die Freiraumdämpfung muss ich doch vorher erstmal irgendwie
ausrechnen.
Ich kann die Formel aus dem vorigen Post nach r umstellen, allerdings
fehlt mir ja dann dann wieder der Wert der Freiraumdämpfung.
Vielleicht hört sich das jetzt dumm an^^, aber ich bin auf dem Gebiet
ein ganz schönes Rindvieh.
und C0 ist dann die Lichtgeschwindigkeit ?
Regards
Also ich würde jetzt spontan sagen, die Formel muss so aussehen
Empfangsleistung[dBm] = P{s}[dBm] + G{s}[dB] + G{e}[dB] - F[dB], denn
die Dämpfung wird abgezogen.
Das Link-Budget ist wie oben beschrieben die Leistung die ich auf der
Strecke noch übrig habe.
P{s} + G{s} + G{e} + P{e} -P{loss} = 0
Wenn die die Gleichung Null wird, also am Empfänger gerade noch soviel
Leistung ankommt, wie er mindestens für den Empfang braucht, ergibt sich
P{loss}= P{s} + G{s} + G{e} + P{e}.
Man darf also maximal 110 dB Verlust haben. Also darf in dem einfachen
Model mit Freiraumdämpfung die Dämpfung maximal 110 dB betragen. Ist die
Dämpfung größer kommt nicht mehr genug Leistung am Empfänger an und die
Übertragung klappt nicht mehr.
Also gilt F(r)= maximal 110 dB. Das kann dann wie oben bereits
beschrieben umgestelt werden um den maximalen Abstand r zu berechnen.
Achja:
c0 ist die Lichtgeschwindigkeit, f ist die Frequenz.
ok danke, könntest du mir eventuell noch einen Link geben wo die Formel stehen ?
Nein, einen Link kann ich dir nicht geben.
Ich hätte zwar hier ein Vorlesungsscript, das kann ich dir aber nicht
verlinken.
Quellen in Form eines Buches zu den Grundlagen der Nachrichtentechnik
muss du dir also selbst suchen. Freiraumdämpfung, Link-Budget
(Kanalgewinn) oder Pegelberechnung sollten da geeignete Stichpunkte
sein.
Jörg Wunsch wrote:
> Das ist nicht dein Ernst?
So drastisch wollte ich es jetzt nicht sagen ;-)
Es sind übrigens 7549 m. p.s.: Der maximale Radius der ersten Fresnelzone bei dieser Entfernung beträgt 23,8 m. So hoch (+ Erdkrümmung) müssten die Antennen also sein, um (ohne atmosphärische Dämpfung) das Freiraum-Kriterium noch zu erfüllen. Hatte mich nur mal interessiert...
@Jörg: Da steht zwar die zur Freiraumdämpfung aber nicht die anderen wie zB. das mit dem Linkbudget etc... Danach suche ich... und im Internet ist dieser Stoff recht rar... könntet ihr ein Buch empfehlen, dann gehe ich nachher fix in die Bibliothek ?
Ganz ehrlich: auch ohne all die Begriffe wie Linkbudget kann man sich das mit seinen normalen 7 Sinnen doch zusammenreimen, oder? Du hast: eine Sendeleistung. 1 mW, oder 0 dBm. Dann kommt: eine Sendeantenne. Sie hat 10 dBi, d. h. in Hauptstrahl- richtung sendest du jetzt 10 dBm EIRP. Dann kommt die große Unbekannte: F, die Freiraumdämpfung, es bleiben also 10 dBm - F. Dann die Empfangsantenne: sie hat 0 dBi, es bleiben also 10 dBm - F. Dann der Empfängereingang: er kann bei -100 dBm gerade noch so (oder gerade so nicht mehr) das Signal entziffern. D. h., wenn 10 dBm - F = -100 dBm sind, ist das der Fall. Umgestellt ergibt sich, dass dies für F = 110 dB zutrifft, oder aber
Ok, das habe ich soweit verstanden. Was bedeutet eigentlich die Empfindlichkeit des Empfängers genau ? wenn es den Wert unterschreitet kann er das Signal nicht mehr entziffern ? und was wäre wenn der Gewinn der Empfangsantenne z.B 20dBi wäre, müsste die Formel dann sein: 10 dBm - F = -100 dBm + 20dBi ? Ich beschäftige mich das erste mal mit diesen Dingen, deswegen kommt ich vielleicht ein bischen hölzern daher ;)
Clemens wrote: > Was bedeutet eigentlich die > Empfindlichkeit des Empfängers genau ? wenn es den Wert unterschreitet > kann er das Signal nicht mehr entziffern ? Atwort vom Sender Jerewan: Im Prinzip ja. Die Details sind eine Definitionssache. Für analoge FM-Empfänger werden in der Regel 12 dB SINAD (signal over signal + noise + distortions) als Grenzwert der Lesbarkeit des Signals genommen, für digitale Empfänger wird irgendeine bit error rate (BER) oder packet error rate (PER) als Grenzwert willkürlich festgelegt. Gerade bei digitalen Empfängern bricht das aber in der Regel innerhalb weniger dB Empfangsfeldstärke um Größenordnungen ein, die genaue Wahl des Kriteriums ist dort also nicht sehr entscheidend. Bei analogen Empfängern liegen zwischen ,,Signal gerade noch aufnehmbar'' und ,,Signal guter Qualität'' oft einige 10 dB an Empfangsfeldstärke. > und was wäre wenn der Gewinn > der Empfangsantenne z.B 20dBi wäre, müsste die Formel dann sein: > 10 dBm - F = -100 dBm + 20dBi ? Nö, dann würdest du das ja schlechter machen. Die 20 dBi würden ja das Empfängersignal verbessern, also 10 dBm - F + 20 dB = -100 dBm.
Ich hab nochma ne Frage zu dem ganzen dBi, dBm und dB... Also ihr habt das ja anscheinend so umgerechnet: 1dBi=1dBm; Also dBi ist das Verhältnis zum isotrophStrahler(Kugelstrahler). Und der Kugelstrahler hat doch einen Antennengewinn von 0... Also wie rechnet man das dann um ? oder bezieht sich der Gewinn auf die Leistung ? Welche Leistung hat denn ein Kugelstrahler ? Und am Ende hattet ihr raus: F=110dB... Was ist dann die Bezugsgröße ? Müsste es nicht F=110dBm sein ? Ich hab mir heut schon 2 Bücher besorgt: Jochen Schiller - Mobilkommunikation Lochmann - Digitale Nachrichtentechnik In beiden finde ich nix über solche Dinge.
Clemens wrote: > Ich hab nochma ne Frage zu dem ganzen dBi, dBm und dB... > Also ihr habt das ja anscheinend so umgerechnet: > 1dBi=1dBm; Nein. ;-) > Also dBi ist das Verhältnis zum isotrophStrahler(Kugelstrahler). Ja. > Und der Kugelstrahler hat doch einen Antennengewinn von 0... Nein, er ist einfach der Bezugspunkt. Wenn du deine verfügbare Sendeleistung in alle Richtungen gleichmäßig verstreust, dann hast du einen Antennengewinn von 0 dBi. (Das ist ein rein theoretisches Maß, da es praktisch keine derartige Antenne gibt.) > Welche Leistung hat denn > ein Kugelstrahler ? Gar keine. ;-) > Und am Ende hattet ihr raus: F=110dB... Was ist dann die Bezugsgröße ? > Müsste es nicht F=110dBm sein ? Nein. deziBel ist ja eine Relativgröße. Sie benennt das Verhältnis zweier Größen (in der HF-Technik praktisch immer zweier Leistungen), und die Dämpfung selbst ist ein Relativwert: sie hat keine eigene Maßeinheit. Wenn man die deziBel-Werte auf einen Absolutwert bezieht, dann drücken sie dagegen eine absolute physikalische Größe aus. So hat dein Sender eine Sendeleistung von 1 mW, oder auch 0 dBm -- die Definition von dBm ist das Relativmaß einer bestimmten Leistung bezogen auf 1 mW. Der Vorteil der Dezibelrechnung ist, dass du all die verschiedenen Verstärkungen und Dämpfungen (die ja von ihrer Natur her eigentlich Multiplikationen und Divisionen sind) durch die Logarithmierung einfach addieren kannst. Natürlich kannst du zu einem Absolutwert nur relative Werte addieren, um am Ende wieder einen Absolutwert zu haben. Oder du subtrahierst zwei Absolutwerte, dann hast du einen Relativwert: eine Dämpfung oder Verstärkung. Du musst dir einfach immer die zu Grunde liegende Physik vergegen- wärtigen. Du hast einen Sender: der gibt eine Leistung ab, also entweder in W oder in dBm/dBW (absolute physikalische Größe). Du hast eine Antenne, die verstärkt in ihrer Hauptstrahlrichtung das Signal, dann ergibt sich danach wieder ein Absolutwert (abgestrahlte Leistung in Hauptstrahlrichtung). Das ,i' beim dBi der Antenne bezeichnet dabei nur das Bezugssystem der Antenne, ansonsten ist der Antennengewinn nach wie vor ein Relativwert. Danach hast du eine Dämpfung, am Ende der Funkstrecke bleibt damit immer noch ein Absolutwert an Leistung übrig. Der wird durch die Empfangsantenne ggf. noch verstärkt, Erbebnis: immer noch eine Leistung. Diese liegt am Empfänger an. Daher wird dessen Eingangsempfindlichkeit typischerweise auch in dBm angegeben: sie bezeichnet die HF-Leistung, die man einspeisen muss, um das Signal gerade noch aufnehmen zu können. Wenn du die Formel umstellst, um die Freiraumdämpfung zu ermitteln, dann hast du das Verhältnis zweier Leistungen (der abgestrahlten und der empfangenen, einschließlich der Antennengewinne), also einen Relativwert.
Danke, aber wie kann man denn einen Relativwert mit einem Absolutwert addieren um dann wieder ein Absolutwert rauszubekommen ? Also mal angenommen: 5V+34dB=39V ??? Das wäre doch Unfug. Also 34dB bedeutet einen Verstärkungsfaktor von 50. Müsste es nicht so richtig sein: 5V+34dB=5V*50=250V ? ---- und dann habe ich nochmal eine Frage zu dem EIRP: >>Du hast: eine Sendeleistung. 1 mW, oder 0 dBm. >>Dann kommt: eine Sendeantenne. Sie hat 10 dBi, d. h. in Hauptstrahl- >>richtung sendest du jetzt 10 dBm EIRP. EIRP=G*P=10^{g/10}*P G-Antennengewinnfaktor P-Sendeleistung [W] g-Antennengewinn in dBi Quelle: http://www.ralf-woelfle.de/elektrosmog/redir.htm?http://www.ralf-woelfle.de/elektrosmog/technik/eirp.htm Also in unserem Fall: g=10dBi; P=1mW; EIRP=10^{10/10}*1mW=10mW Das in dBm umrechnen: lg(10mW/1mW)*10=10dBm ! Hattest du das so gerechnet ? Zitat Wikipedia: "Effektive isotrope Strahlungsleistung, auch äquivalente isotrope Abstrahlung (engl. equivalent isotropic radiated power), abgekürzt EIRP, gibt an, mit welcher Sendeleistung ein Isotropstrahler versorgt werden müsste, um im Fernfeld dieselbe Feldstärke zu erzeugen wie eine Richtantenne in ihrer Hauptsenderichtung. " Dieses Fachlatein verstehe ich nicht Recht. Ist der EIRP sozusagen einfach die Sendeleistung in Hauptstrahlrichtung ? Regards
Clemens wrote: > Danke, aber wie kann man denn einen Relativwert mit einem Absolutwert > addieren um dann wieder ein Absolutwert rauszubekommen ? Nur im logarithmischen Bereich, d. h. der Absolutwert selbst muss auch schon logarithmisch ausgedrückt werden. Das ist ja gerade das schöne an diesen Dezibels, weshalb sie so beliebt sind: mann kann die sonst notwendige Multiplikation (die noch dazu über viele Größenordnungen gehen würde) durch eine Addition ersetzen. > Also mal angenommen: > > 5V+34dB=39V ??? > > Das wäre doch Unfug. Ja. > Also 34dB bedeutet einen Verstärkungsfaktor von 50. > Müsste es nicht so richtig sein: 5V+34dB=5V*50=250V ? Das ist die eine Möglichkeit. Die andere (und die wird halt im HF- Bereich gern benutzt) wäre es, die 5 V selbst auch schon logarithmisch darzustellen, beispielsweise indem man sie als logarithmiertes Verhältnis bezogen auf 1 V ausdrückt, das wären dann 14 dBV. Wenn der Verstärker nun diese 14 dBV um 34 dB verstärkt, dann ist sein Ausgangssignal (14 + 34) dBV = 48 dBV oder 251 V. (Die Differenz zu 250 V ist mein Rundungsfehler.) > Hattest du das so gerechnet ? Im Prinzip ja, aber halt nicht explizit. > Dieses Fachlatein verstehe ich nicht Recht. Ist der EIRP sozusagen > einfach die Sendeleistung in Hauptstrahlrichtung ? Genau das ist es. Streng genommen müsste man sagen, dass es die effektive Sendeleistung in der Hauptstrahlrichtung ist. Es ist ja physisch nicht mehr Leistung da als die, die in die Antenne einge- speist wird, aber sie wird halt in eine Richtung gebündelt. Wenn man aus der Ferne in einem Punkt der Hauptstrahlrichtung zur Antenne sieht, dann kann man keinen Unterschied mehr erkennen, ob nicht statt dieser gerichteten Abstrahlung eine ungerichtete (also kugelförmige) eines Senders einer höheren Leistung vorliegen würde. Da der (nicht wirklich existente) Isotropstrahler in jeder Richtung gleich abstrahlt, nimmt man die entsprechende Abstrahlung halt gern als Bezugswert, um den Gewinn der Antenne oder aber die partielle Leistung zu bezeichnen, daher das ,i' in diesen beiden. Ein anderer möglicher Bezugswert, der vor allem in der Vergangenheit gern benutzt worden ist, war der Gewinn einer Antenne im Vergleich zu einem Dipol. Der Vorteil ist, dass man hier gegen eine reale Antenne (einen Dipol eben) vergleichend messen konnte. Ein derartiger Antennengewinn wird als dBd (Dezibel bezogen auf den Dipol) bezeichnet. Da der Dipol selbst einen Gewinn von 2,15 dBi hat, kannst du zu einer dBd-Angabe einfach 2,15 dB addieren, um den dBi-Wert zu erhalten.
hallo.hab auch mal ne frage zu der thematik (leicht abweichend ^^): ich möchte ebenfalls eine theoretische reichweitenermittlung einer übertragung eines krans in freier industrieumgebung durchführen.praktisch beträgt die funkstrecke zwischen beiden transceivern ca. 220m,d.h. line of sight (LOS). das problem ist der höhenunterschied.der eine transceiver ist in einer höhe von ca.6 angebracht und der andere in 226m höhe! nun die frage: welches strahlenmodell ist da am geeignetsten anzuwenden? (Free-Space-Modell,Two-Ray-Modell,Shadowing-Modell)??? da ja das free-space-modell den idealfall darstellt kann ich es vernachlässigen, da die umgebung z.B. "die montage von windkraftanlagen" beinhaltet.trotzdem hab ich erstmal für das free-space-modell einen wert berechnet. mit welchem wert für das fading margin würdet ihr in dieser umgebung rechnen??? ich hab grob 10dB angenommen! also nochmal zusammengefasst: welches modell und welcher wert für fading margin (schwundreserve) am sinnvollsten??? dank im voraus für die antworten! Mike
Sorry Mike, Deine Schwundreserve kann ich Dir nicht berechnen, möchte jedoch daran erinnern, daß durch die größere Antennenhöhe/Horizonterweiterung auch praktisch ein wesentlich besserer Empfang von Fremdstörern möglich sein wird.
@oszi40: danke für die antwort.gibt es denn formeln für die berechnung der schwundreserve?hab da in dem sinne bisher nicht konkretes gefunden. kannst du mir aber ein modell empfehlen (von meinen genannten),welches für meine geplante anwendung am kran wohl am ehesten geeignet ist?da ja auf jedenfall eine schwundreserve einfließt,müsste es doch das shadowing-modell sein,oder? danke,mike
Wenn das soo einfach mit rechnen und Modellen wäre, dann gäbe es z.B. keine Meßfahrzeuge auf dieser Welt. Je nach Standort und Frequenz sind noch viele Zufälle möglich. Stöbre mal z.B.bei http://www.bundesnetzagentur.de
@oszi40: eine Frage hab ich dann doch noch: für die ermittlung des maximalen pfadverlustes hab ich eine ausarbeitung vor mir liegen, wo neben der sendeleistungs,empfängerempfindlichkeit und antennenverstärkung noch werte für ein rauschen am empfänger (8-10dB) und systemverluste wie z.B. schnittstellenverluste mit 3dB eingehen! stimmen diese werte in etwa? p.s.:mein transceiver hat ne SPI-schnittstelle danke nochmal
Hallo Mike, geht es um eine theoretische Betrachtung oder soll es in der Praxis funktionieren? Im letzten Fall, oszi40 deutete es an, ist noch mehr als Fading zu beachten. Dazu noch ein paar Fragen: Sind Richtantennen möglich? Du sprichst von Tranceivern, also sowohl oben als auch unten RX + TX? Falls der RX nur auf einer Seite ist, wäre wichtig ob oben oder unten. Ist die erste Fresnelzone frei, oder stehen da Kran, Windkraftturm, Rotorblätter oder sonstiges im Weg?
es soll eine theoretische betrachtung sein (die aber vielleicht anwendung in der praxis finden soll...lass das aber mal außen vor) an der krankabine soll der koordinator hin.oben an der spitze des auslegers (die maximale länge beträgt 227m) der andere transceiver,der als router (also RX und TX) dient. die fresnelzone ist da eigentlich nicht frei,da ja der router an dem metallischen ausleger des krans befestigt ist. das modul für was ich das berechnen möchte ist das ZDM-A1281-B0 von meshnetics.erstmal ohne antennenverstärkung,also 0dBi! für das freiraummodell kann ich ja die werte eines fadings vernachlässigen,oder?(weil im freien raum betrachtet gibt es ja etwa keine witterungseinflüsse oder absorptionen).fading spielt dann eher eine rolle im shadowing modell,weil das denke ich mal der realität am nächsten kommt!? warum ist es wichtig ob RX oben oder unten ist? danke für die antworten,mike
Ob unter diesen nicht-Freifeldbedingen eine Zuverlässige
Dämpfungsaussage möglich ist vermag ich nicht zu sagen. Die Umgebung
(z.B. Windkraftturm) wird auch nicht konstant sein. Vielleicht kennt
sich hier jemand anderes mit aktuellen Tools zur Feldsimulation aus? Das
ist nicht mein Spezialgebiet. In der Praxis würde man im Rahmen des
Legalen versuchen mit der effektiven Strahlungsleistung auf die sichere
Seite zu kommen, um allen Eventualitäten zu trotzen.
>> warum ist es wichtig ob RX oben oder unten ist?
Weil ein RX 226m über Grund ohne Richtantenne auch Radio Eriwan hören
wird. Ein RX am Boden mit Richtantenne, welche nach oben guckt, sieht
dagegen den kalten Himmel (z.B. 50K). Kann also bei niedirger Rauschzahl
empfindlicher sein als wenn die Antenne auf die Erde oder den Horizont
(300K + man made noise) ausgerichtet ist.
Hallo Mike, wenn der RX im Keller stände, hätte er z.B. einen anderen optischen Horizont als auf einem Turm. Demzufolge auch andere Empfangsbedingungen. Es wäre besser wenn Dir Dein Professor statt dem vielen Papier mal 2 billige Handfunken zu praktischen Erkundung von Ausbreitungsbedingungen geliehen hätte. http://www.idealo.de/preisvergleich/OffersOfProduct/319206_-freecomm-450-stabo.html
um mich nochmal auf meine fragestellung zu beziehen: das soll alles von theoretischer natur sein.wollt u.a. einfach nur mal wissen,ob man für ein empfängerrauschen 8...10dB und schnittstellenverluste ca. 3dB annehmen kann,die man dann für die berechnung des pfadverlustes im freiraummodell einrechnet? (was ich in skripten im netz gefunden habe,wo diese werte angenommen wurden) @oszi40: ich kann mich nicht erinnern,irgendwas von einem professor erwähnt zu haben?!? danke trotzdem für eure antworten gruß,mike
Mike wrote: > das soll alles von theoretischer natur sein.wollt u.a. einfach nur mal > wissen,ob man für ein empfängerrauschen 8...10dB und > schnittstellenverluste ca. 3dB annehmen kann,die man dann für die > berechnung des pfadverlustes im freiraummodell einrechnet? Das passt schon irgendwie. Das Empfängerrauschen steckt aber bereits in der angegebenen Empfindlichkeit des Empfängers drin, die setzt sich gewissermaßen aus der rauschbegrenzten Empfindlichkeit in Folge des thermischen Rauschens (abhängig von der Bandbreite) und der Verschlechterung durch die nicht-idealen Eigenschaften des Empfängers zusammen. Da du einen Modul mit AT86RF230 benutzen willst, hast du in dessen Datenblatt ja die Empfindlichkeitsangabe drin. Andererseits brauchst du das auch gar nicht so theoretisch angehen. Du hast ja bereits praktische Angaben über die möglichen Reichweiten deiner Module vorliegen. Ich glaube, die Rede ist von maximal 1000 m, nicht wahr? (Aber ich glaube, das war nicht mehr mit einer Rundstrahlantenne!) Das Ganze verschlechtert sich durch folgende Dinge: . Störeinflüsse (Interferenzen anderer Sender), die treten natürlich besonders dort auf, wo der Emfänger eine riesige Fläche ,,sieht'', aus der er bspw. WLAN-Störungen empfangen kann; wenn diese Störungen im Pegel nennenswert über dem Nutzsignal liegen, wird der Empfänger davon zugestopft. . Hindernisse im Ausbreitungsweg: nun, da wirst du eher wenig erwarten müssen. . Reflektionen, die zu Mehrwegeausbreitung führen: das könnte ein Problem werden, je nachdem, was da noch ringsrum ist. Das führt zu sehr selektiven Auslöschungen. Nicht umsonst kann der AT86RF231 ja antenna diversity. . Reale Antennencharakteristiken, die nicht in jeder Richtung gleich gut arbeiten können. Summa summarum könnte das mit 200 m ziemlich knapp werden. IEEE 802.15.4 nennt sich ja auch eigentlich `personal area networking', d. h. es ist dafür konzipiert, den Bereich ,,um dich herum'' abzudecken.
@jörg: danke für die ausführlichen antworten! :) sorry für die vielen fragen,aber das ist nicht ganz mein gebiet.trotzdem muss ich mich damit beschäftigen. Jörg Wunsch wrote: > Andererseits brauchst du das auch gar nicht so theoretisch angehen. > Du hast ja bereits praktische Angaben über die möglichen Reichweiten > deiner Module vorliegen. Ich glaube, die Rede ist von maximal 1000 m, > nicht wahr? (Aber ich glaube, das war nicht mehr mit einer > Rundstrahlantenne!) Das Ganze verschlechtert sich durch folgende Dinge: das ist richtig:da sind 1000 m angegeben ohne antennenverstärkung. wenn ich laut AT86RF230 ein link budget von 104dB hab kann ich dann quasi für die berechnung nach dem freiraummodell auch als pfadverlust 104dB annehmen? (da du geschrieben hast,dass das empfängerrauschen schon mit in der empfindlichkeit steckt) mit 104dB pfadverlust wäre ja im 2,4GHz-frequenzband eine theoretische reichweite im freiraummodell von ca. 1500 m möglich! ->mir is das so unklar,weil ich hier eine arbeit vor mir liegen hab zur berechnung des freiraummodells,wo der verfasser von diesem link-budget (ist bei ihm 90dB,ohne antennenverstärkung) noch eine "systemreserve" von 10dB abgezogen hat.er nimmt die 10dB "aufgrund des durch fading verursachten pegelschwundes am empfänger" an. -->>>aber fading im freiraummodell kann man doch nicht mit einbeziehen,da es ja vom störungsfreien fall ausgeht???
Mike wrote: > das ist richtig:da sind 1000 m angegeben ohne antennenverstärkung. > wenn ich laut AT86RF230 ein link budget von 104dB hab kann ich dann > quasi für die berechnung nach dem freiraummodell auch als pfadverlust > 104dB annehmen? Ja, wobei du damit natürlich den theoretischen Grenzwert erhälst. Du solltest im Hinterkopf behalten, dass dabei schon 10 (oder 16?) dB sogenannter "Spreizgewinn" dabei ist, d. h. das Signal wird dann unterhalb des Rauschens empfangen und lässt sich nur noch durch Korrelation wieder herstellen. (Gleiches passiert bspw. auch beim Empfang von GPS-Signalen.) Das funktioniert nur deshalb, weil die Codierung des Signals Redundanz aufweist (die sogenannte Spreizung), oder anders ausgedrückt, weil die übertragene Informationsbandbreite kleiner ist als die Kanalbandbreite. Wenn du wissen willst, wie viel das eigentliche HF-Frontend an Linkbudget hat (sodass der Spreizgewinn dann nur noch als zusätzliche Sicherheitsreserve verbleibt, aber nicht als notwendige Bedingung, die Information überhaupt noch zu restaurieren), dann kannst du dir beim AT86RF231 ansehen, welche Eingangsempfindlichkeiten er noch im 2-Mbit/s-Modus hat. Dieser Modus entspricht nämlich exakt der eigentlichen Kanalbandbreite, das Signal hat dann keine Redundanz mehr. > mit 104dB pfadverlust wäre ja im 2,4GHz-frequenzband eine theoretische > reichweite im freiraummodell von ca. 1500 m möglich! Ja, der Rest sind dann die wenigen dB Verluste, die unvermeidbar irgendwo in den Antennenzuleitungen oder durch Impedanzsprünge an den Verbindungsstellen auftreten. Passt also recht gut zur Angabe der 1000 m. > ->mir is das so unklar,weil ich hier eine arbeit vor mir liegen hab zur > berechnung des freiraummodells,wo der verfasser von diesem link-budget > (ist bei ihm 90dB,ohne antennenverstärkung) noch eine "systemreserve" > von 10dB abgezogen hat.er nimmt die 10dB "aufgrund des durch fading > verursachten pegelschwundes am empfänger" an. Naja, das ist so eine ,,sonst bekomme ich kalte Füße''-Reserve, die wohl eher den praktisch nicht zu vernachlässigenden Umwelteinflüssen gerecht werden soll. Für ein reines Freiraummodell brauchst du die nicht, aber wer hat schon real Freiraumbedingungen? Fading in diesem Zusammenhang entsteht insbesondere durch partielle Auslöschungen in Folge von Mehrwegeausbreitung.
hallo. ich hab auch module von meshnetics. Leistung am Sender =3dBm Empfängerempfindlichkeit = -101dBm wenn ich dazu noch die WiMo-antennen mit einem gewinn von 2,1dBi nehme und auch den pfadverlust im freiraummodell berechnen möchte,dann hätte ich doch einen Pfadverlust von Lpfad= 108,2dB oder? dieser wert entspricht ja quasi dem link budget (104dB) + dem antennengewinn jeweils auf sende und empfangsseite??? ich möchte erstmal sämtliche störeinflüsse aussen vor lassen. danke
Du hast ein Link Budget von 108,2 dB. Und der Pfadverlust darf dann maximal genauso groß sein. Aber prinzipiell stimmt die Rechnung.
Ich hab eine frage, wlan frage ich habe eine omnidirecionale antenne von 10 DBI. und einen usb empfaenger von 1000mw Was fuer eine reichweite habe ich ? wie ist die formel ? Danke
Wurde doch oben durchgerechnet. Vorher solltest du dir aber angewöhnen die Einheiten richtig zu schreiben: dBi und mW
Außerdem gehört eine neue Frage in einen neuen Thread.
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