D'Kommunikatiounsdistanz, déi e drahtlose Kommunikatiounssystem erreeche kann, gëtt duerch verschidde Faktoren bestëmmt, wéi zum Beispill déi verschidden Apparater, déi de System ausmaachen, an d'Kommunikatiounsëmfeld. D'Bezéiung tëscht hinnen kann duerch déi folgend Kommunikatiounsdistanzgläichung ausgedréckt ginn.
Wann d'Sendeleistung vum Sender vum Kommunikatiounssystem PT ass, de Gewënn vun der Senderantenn GT ass, an d'Wellenlängt λ ass. D'Sensibilitéit vum Empfänger vum Empfänger ass PR, de Gewënn vun der Empfängerantenn GR ass, an d'Distanz tëscht der Empfänger- an der Senderantenn R ass, da besteet bannent der visueller Distanz an an enger Ëmwelt ouni elektromagnetesch Stéierungen déi folgend Bezéiung:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) An der Formel ass Lc den Insertion-Verloscht vum Feeder vun der Sendeantenn vun der Basisstatioun; L0 ass de Radiowellenverloscht während der Ausbreedung.
Beim Design vum System soll genuch Spillraum fir de leschten Element, de Radiowellenausbreedungsverloscht L0, gelooss ginn.
Am Allgemengen ass eng Marge vun 10 bis 15 dB erfuerderlech wann een duerch Bëscher a Gebaier fiert; eng Marge vun 30 bis 35 dB ass erfuerderlech wann een duerch arméiert Betongebaier fiert.
Fir d'Frequenzbänner 800MH, 900ZMHz CDMA a GSM gëtt allgemeng ugeholl, datt den Empfangsschwellniveau vu Mobiltelefonen ongeféier -104dBm ass, an datt dat tatsächlecht empfaangent Signal op d'mannst 10dB méi héich soll sinn, fir dat erfuerderlecht Signal-Rausch-Verhältnis ze garantéieren. Tatsächlech gëtt d'empfaangen Leeschtung dacks als -70 dBm berechent, fir eng gutt Kommunikatioun ze erhalen. Mir huelen un, datt d'Basisstatioun déi folgend Parameteren huet:
D'Sendeleistung ass PT = 20W = 43dBm; d'Empfangsleistung ass PR = -70dBm;
De Verloscht vum Feeder ass 2,4 dB (ongeféier 60 m Feeder)
Verstärkung vun der Handyempfangsantenn GR = 1,5 dBi;
Aarbechtswellelängt λ = 33,333 cm (gläichwäerteg mat der Frequenz f0 = 900 MHz);
Déi uewe genannte Kommunikatiounsgläichung gëtt:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2.4dB + Ausbreedungsverloscht L0
114,5dB+ GT(dBi) -34,4dB = 20logr(m)+ Ausbreedungsverloscht L0
80,1dB+ GT(dBi) = 20logr(m)+ Ausbreedungsverloscht L0
Wann de Wäert op der lénkser Säit vun der uewe genannter Formel méi grouss ass wéi de Wäert op der rietser Säit, dat ass:
GT(dBi) > 20logr(m)-80,1dB+Ausbreedungsverloscht L0. Wann d'Ongläichheet bestoung, kann een dovun ausgoen, datt de System eng gutt Kommunikatioun behale kann.
Wann d'Basisstatioun eng omnidirektional Sendeantenn mat engem Gewënn vun GT=11dBi benotzt an d'Distanz tëscht der Sende- an Empfangsantenn R=1000m ass, gëtt d'Kommunikatiounsgläichung weider 11dB>60-80,1dB+Ausbreedungsverloscht L0, dat heescht, wann de Ausbreedungsverloscht L0<31,1dB, kann eng gutt Kommunikatioun bannent enger Distanz vun 1 km erhale bleiwen.
Ënner de selwechte Verbreedungsverloschtbedingungen wéi uewen, wann de Gewënn vun der Sendantenn GT = 17dBi ass, dat heescht eng Erhéijung vun 6dBi, kann d'Kommunikatiounsdistanz verduebelt ginn, dat heescht r = 2 Kilometer. Anerer kënnen op déiselwecht Aart a Weis ofgeleet ginn. Et sollt awer bemierkt ginn, datt d'Basisstatiounsantenn mat engem Gewënn GT vun 17dBi nëmmen eng fächerfërmeg Strahlofdeckung mat enger Strahlbreet vun 30°, 65° oder 90° usw. kann hunn, a keng omnidirektional Ofdeckung behalen kann.
Zousätzlech, wann de Gewënn vun der Sendeantenn GT=11dBi an der uewe genannter Berechnung onverännert bleift, awer d'Ausbreedungsëmfeld ännert, de Ausbreedungsverloscht L0=31.1dB-20dB=11.1dB, dann erhéicht de reduzéierte Ausbreedungsverloscht vun 20dB d'Kommunikatiounsdistanz ëm den zéngfacht, dat heescht r=10 Kilometer. Den Term vum Ausbreedungsverloscht hänkt mat der ëmleiender elektromagnetescher Ëmwelt zesummen. A städtesche Gebidder gëtt et vill Héichhaiser an de Ausbreedungsverloscht ass grouss. A ländleche Virstädter sinn d'Bauerenhaiser niddreg a spuersam, an de Ausbreedungsverloscht ass kleng. Dofir, och wann d'Astellunge vum Kommunikatiounssystem exakt d'selwecht sinn, wäert déi effektiv Ofdeckungsreechwäit wéinst dem Ënnerscheed an der Notzungsëmfeld ënnerschiddlech sinn.
Dofir ass et néideg, wann Dir omnidirektional, direktional Antennen an Antennen mat héijem oder niddregem Verstärkungsgrad auswielt, d'Benotzung vu Basisstatiounsantennen vun ënnerschiddlechen Typen a Spezifikatioune jee no de spezifesche Konditioune vum mobilen Kommunikatiounsnetz an der Applikatiounsëmfeld ze berücksichtegen.
Fir méi iwwer Antennen ze léieren, gitt w.e.g. op:
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 25. Juli 2025
