無線射頻專題《射頻訊號,鏈路預算與衰落容限》

2021-10-14 08:45:55 字數 1168 閱讀 3501

在部署無線電通訊時,鏈路預算(link budget)就是指從發射機開始通過射頻媒介直到接收機之間的所有增益和衰減的總和。鏈路預算計算的目的是確保最終的接收訊號強度處於接收機的接收靈敏閾值之上。鏈路預算計算包括原始傳輸增益、天線的無源增益和rf放大器的有源增益。所有增益的部分包括射頻放大器和天線增益。所有衰減的部分包括衰減器、fspl和插入損耗(insertionloss),在射頻系統中安裝的任何硬體都會導致一定程度的訊號衰減,稱為插入損耗。饋線一般每100英呎計算一次損耗,而聯結器通常會增加0.5db的插入損耗。我們都知道射頻訊號在自由空間中傳輸時會產生衰減。圖3-6描述了在點到點無線橋接鏈路中,由fspl和各種rf元件產生的衰減。

如上,天線相距10km,原始發射功率為+10dbm,並注意每個射頻元件(如饋線和避雷器)產生的插入損耗,訊號強度被天線放大後並在自由空間中傳輸時衰減,在橋接鏈路接收端接收到的最終訊號強度為-65.5dbm。

假設接收機的接收靈敏閾值為-80dbm,即低於-80dbm的訊號將無法識別。在最終的接收訊號強度-65dbm與接收靈敏閾值-80dbm之間有15db的緩衝。這15db的緩衝是由鏈路預算計算確定的,我們稱其為衰落容限(fade margin),你可能想知道為什麼這些數字都是負值,而之前遇到的大部分dbm值都是正值,圖3-8列出了在辦公環境下增益和衰減的變化,主要計算ir和eirp,從圖中看出正是自由空間路徑損耗使這些數字變成負值

衰落容限(fade margin)是指超過被要求訊號閾值之上的部分。解釋衰落容限的乙個好方法就是將其想象成乙個舒適區域。如果接收機的接收靈敏度是-80dbm,只要收到大於-80dbm的訊號,傳輸就可以成功。但問題是接收訊號很容易受到外界影響而產生波動(如干擾或天氣狀況)。為了適應這種波動,在橋接鏈路中通常在射頻接收靈敏閾值之上預留出10db到25db的緩衝,這個緩衝就稱為衰落容限。經驗值:10db的衰落容限是絕對的最小值,適用於小於3英里的鏈路。超過5英里則至少需要15db的衰落容限。鏈路越長,衰落容限應該越高。鏈路超過5英里時,推薦採用25db的衰落容限。

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