Длина волны 900 мгц: Усиление мобильной связи в Новостройках

Длина волны ⟷ частота — 3G-aerial

• Вы здесь:  
• 3G-Aerial
• Онлайн расчеты
• Дополнительные расчеты
• Длина волны ⟷ частота

Информация о материале

Создано: 19 августа 2013

Просмотров: 34170

Частота ⟷ Длина волны — онлайн калькулятор

Частота		ГГцМГцкГц
Длина волны:		смм

---

Длина волны		смм
Частота		ГГцМГцкГц

 

---

Калькулятор позволяет рассчитать длину волны по известной частоте или частоту по известной длине волны.

Расчет ведется по простейшей формуле, связывающей между собой длину волны, частоту и скорость света: λ = с/f

 

Сводная таблица диапазонов радиоволн

№	Диапазон		Условное обозначение диапазона частот	Наименование по длине волны
	частот	длин волн
1	3-30Гц	105-104км	КНЧ (ELF) — крайне низкие частоты	Декаметрические
2	30-300Гц	104-103км		Мегаметрические
3	300-3000Гц	103-102км	УНЧ (ULF) — ультра низкие частоты	Гектокилометровые
4	3-30кГц	100-10км	ОНЧ (VLF)- очень низкие частоты	Сверхдлинные (мириаметровые)
5	30-300кГц	10-1км	НЧ (LF) — низкие частоты	Длинные (километровые)
6	300-3000кГц	1000-100м	СЧ (MF) — средние частоты	Средние (гектометровые)
7	3-30МГц	100-10м	ВЧ (HF) — высокие частоты	Короткие (декаметровые)
8	30-300МГц	10-1м	ОВЧ (VHF) — очень высокие частоты	Метровые, ультра короткие
9	300-3000МГц	100-10см	УВЧ (UHF) — ультра высокие частоты	Дециметровые
10	3-30ГГц	10-1см	СВЧ (SHF) — сверх высокие частоты	Сантиметровые
11	30-300ГГц	10-1мм	КВЧ (EHF)- крайне высокие частоты	Миллиметровые
12	300-3000ГГц	1-0,1мм	ГВЧ — гипервысокие частоты	Субмиллиметровые
13	Оптические диапазоны волн. (начиная с инфракрасного)

 

Помощь от наших китайских друзей 

Помощь от наших китайских друзей 

Что такое WiFi? Подробно о свойствах WiFi сигнала

на картинке: графическое отображение WiFi волн в городе.

1. Что такое WiFi?

1.1. Связь частоты и длины волны.

2. Свойства WiFi сигнала.

2.1. Поглощение.

2.2. Огибание препятствий.

2.3. Естественное затухание.

2.4. Отражения сигнала.

2.5. Плотность данных.

2.6. Почему сложно дать однозначный ответ: на какое расстояние будет передавать сигнал WiFi оборудование?

3. Диапазоны и частоты WiFi

3.1. Диапазон 2,4 ГГц.

3.2. Диапазон 5 ГГц.

Что такое WiFi?

WiFi — беспроводной способ связи, основанный на всем нам знакомом электромагнитном излучении. Сигнал WiFi относят к радиоволнам, соответственно, он имеет такие же свойства, характеристики и поведение. Радиоволны, в свою очередь, подчиняются практически тем же физическим законам, что и свет: распространяются в пространстве с такой же скоростью (почти 300 000 километров в секунду), подвержены дифракции, поглощению, затуханию, рассеиванию и т. д.

Основные характеристики радиоволны, а значит и сигнала WiFi — это ее длина и частота (частотный диапазон). Последний параметр означает частоту переменного тока, необходимую для получения волны нужной длины и используется для классификации радиоволн. Другое определение частоты — это количество волн, проходящих через определенную точку пространства в секунду.

Существует распределение радиоволн по диапазонам, в зависимости от частоты, утвержденная Международным союзом электросвязи (МСЭ, английская аббревиатура — ITU).

Буквенные обозначения диапазона	Название волн. Название частот.	Диапазон частот	Диапазон длины волны
ОНЧ (VLF)	Мириаметровые. Очень низкие	3—30 кГц	100–10 км
НЧ (LF)	Километровые. Низкие.	30—300 кГц	10–1 км
СЧ (MF)	Гектометровые.  Средние.	300—3000 кГц	1–0.1 км
ВЧ (HF)	Декаметровые. Высокие.	3—30 МГц	100–10 м
ОВЧ (VHF)	Метровые. Очень высокие.	30—300 МГц	10–1 м
УВЧ (UHF)	Дециметровые. Ультравысокие.	300—3000 МГц	1–0.1 м
СВЧ (SHF)	Сантиметровые. Сверхвысокие.	3—30 ГГц	10–1 см
КВЧ (EHF)	Миллиметровые. Крайне высокие.	30—300 ГГц	10–1 мм
THF	Дециметровые. Гипервысокие.	300—3000 ГГц	1–0.1 мм

Сфера применения радиоволн зависит от частотного диапазона. Это может быть  телевидение, радиосвязь, мобильная связь, радиорелейная связь и т. д. Вообще, радиочастотный эфир занят довольно плотно: использование всех диапазонов буквально расписано:

В том числе это и беспроводная связь WiFi. Для нее используются дециметровые и сантиметровые волны ультравысокой и сверхвысокой частоты (УВЧ и СВЧ) в частотных диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и  и других редкоиспользуемых: 900 МГц, 3,6 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц.

Главное преимущество WiFi-связи отражено во втором ее названии — беспроводная связь. Именно отсутствие проводов вкупе со все возрастающей скоростью передачи данных является ключевым моментом при выборе этого способа соединения.

Если речь идет о домашних пользователях — беспроводная связь удобна, она позволяет не привязываться к определенному месту в квартире для входа в интернет.

Если мы говорим о корпоративной связи, о провайдерских услугах, то иногда прокладка кабеля для передачи данных — это дорого, нецелесообразно или вообще невозможно. Например, нужно раздать интернет в частном секторе, прокинуть магистральный канал через ущелье, в удаленный населенный пункт и т. д. В этом случае на выручку приходит WiFi. Проблемная территория преодолевается с помощью беспроводного канала.

Связь частоты сигнала WiFi и длины волны

Характеристики длины волны сравнительно редко используются в параметрах оборудования WiFi. Однако иногда, для понимания физических свойств и поведения сигнала беспроводной связи в различных условиях неплохо разбираться в связи частоты и длины радиоволн.

Общее правило: Чем выше частота, тем короче длина волны. И наоборот.

Формула для расчета длины волны:

Длина волны WiFi сигнала (в метрах)= Скорость света (в м/сек) / Частота сигнала (в герцах).

Скорость света в м/сек = 300 000 000.

После упрощения формулы получаем: Длина волны в метрах = 300/ Частота в МГц.

Свойства WiFi сигнала

 Поглощение.

Главное условие для создания беспроводного линка  на расстояние большее, чем сотня метров — прямая видимость между точками установки оборудования. Проще говоря, если мы стоим рядом с одной точкой доступа WiFi, то наш взгляд, направленный в сторону второй точки, не должен упираться в стену, лес, многоэтажный дом, холм и т. д. (Это еще не все, нужно также учитывать помехи в Зоне Френеля, но об этом в другой статье.)

Такие объекты просто-напросто отражают и поглощают сигнал WiFi, если не весь, то львиную его часть.

То же самое происходит и в помещении, где сигнал от WiFi роутера или точки доступа проходит через стены в другие комнаты/на другие этажи. Каждая стена или перекрытие «отбирает» у сигнала некоторое количество эффективности.

На небольшом расстоянии, например, от комнатного роутера до ноута, у радиосигнала еще есть шансы, преодолев стену, все-таки добраться до цели. А вот на длинной дистанции в несколько километров любое такое ослабление существенно сказывается на качестве и дальности WiFi связи.

Процент ухудшения сигнала вай-фай при прохождении через препятствия зависит от нескольких факторов:

• Длины волны. В теории, чем больше длина волны (и ниже частота вай-фай), тем больше проникающая способность сигнала. Соответственно, WiFi в диапазоне 2,4 ГГц имеет большую проникающую способность, чем в диапазоне 5 ГГц. В реальных условиях выполнение этого правила очень тесно зависит от того, через препятствие какой структуры и состава проходит сигнал.
• Материала препятствия, точнее, его диэлектрических свойств.

Преграда	Дополнительные потери при прохождении (dB)	Процент эффективного расстояния*, %
Открытое пространство	0	100
Нетонированное окно (отсутствует металлизированное покрытие)	3	70
Окно с металлизированным покрытием (тонировкой)	5-8	50
Деревянная стена	10	30
Стена 15,2 см (межкомнатная)	15-20	15
Стена 30,5 см (несущая)	20-25	10
Бетонный пол или потолок	15-25	10-15
Цельное железобетонное перекрытие	20-25	10

* Процент эффективного расстояния — эта величина означает, какой процент от первоначально рассчитанной дальности (на открытой местности) сможет пройти сигнал после преодоления препятствия.

Например, если на открытой местности дальность сигнала Wi-Fi  — до 200 метров, то после прохождения через нетонированное окно она уменьшится до 140 метров (200 * 70% = 140). Если следующим препятствием для этого же сигнала станет бетонная стена, то после нее дальность составит уже максимум 21 метр (140*15%).

Отметим, что вода и металл — самые эффективные поглотители WiFi, т. к. являются электрическими проводниками и «забирают» на себя большое количество энергии сигнала. Например, если дома на пути вай-фай от роутера до вашего ноута стоит аквариум, то практически наверняка соединения не будет.

Именно поэтому во время дождя и других «влажных» атмосферных осадков наблюдается небольшое снижение качества беспроводного соединения, поскольку капли воды в атмосфере поглощают сигнал.  

Частично этот фактор влияет и на затухание WiFi передачи в листве деревьев, т. к. они содержат большой процент воды.

• Угла падения луча на препятствие. Помимо материала преграды, через которую проходит сигнал вай-фай, важен также угол падения луча. Так, если сигнал проходит через препятствие под прямым углом, это обеспечит меньшие потери, чем если бы он падал на него под углом 45 градусов. Еще хуже, если сигнал проходит через преграду под очень острым углом. В этом случае, грубо говоря, можно смело умножать толщину стены на 10 и рассчитывать потери WiFi передачи согласно этой величине.

Огибание препятствий.

По-научному это поведение луча WiFi называется дифракцией, хотя на самом деле понятие дифракции гораздо сложнее, чем простое «огибание препятствий».

 В общем можно вывести правило — чем короче длина волны (выше частота), тем хуже она огибает препятствия.

Основывается это правило на известном физическом свойстве волны: если размер препятствия меньше, чем длина волны, то она его огибает. В целом отсюда логично проистекает, что чем короче длина волны, тем меньшее остается вариантов препятствий, которые она может в принципе обойти, и поэтому принимается, что ее огибающая способность хуже.

Огибание на практике означает меньшее рассеивание волны как луча энергии вокруг препятствия, меньшее количество потерь сигнала.

Возьмем популярные частоты 2,4 ГГц (длина волны 12,5 см) и 5 ГГц (длина волны 6 см). Мы видим подтверждение правила на примере прохождения лесного массива. Стандартные размеры листьев, стволов, веток деревьев, в среднем будут меньше, чем 12,5 см, но больше, чем 6 см. Поэтому сигнал WiFi 5 ГГц диапазона при прохождении через густую листву “потеряется” практически полностью, в то время как 2,4 ГГц справится лучше.

Поэтому WiFi оборудование, работающее в диапазоне 900 МГц, используется в условиях отсутствия прямой видимости сигнала — его длина волны составляет 33,3 см, что позволяет огибать большее количество преград. Однако надо учитывать размеры предполагаемых препятствий и понимать, что сигнал 900 МГц не сможет “обойти” бетонную стену, расположенную перепендикулярно направлению сигнала. Здесь уже сыграют роль проникающие способности волны, которые, как мы уже говорили у сигналов с низкой частотой довольно неплохие.

Также именно поэтому для нормальной работы беспроводного оборудования, использующего частоту 24ГГц (длина волны 1,25 см) необходима абсолютно чистая видимость, потому что все препятствия больше сантиметра будут отражать и поглощать сигнал.

Как мы уже упоминали, в отношении прохождении сигнала через лесной массив играет роль также содержание воды в листьях, а также длина волны.

Естественное затухание.

Как далеко мог бы передаваться сигнал WiFi, если создать ему идеальные условия прямой видимости? В любом случае не бесконечно, потому что чем больше дальность беспроводного “пролета”, тем больше сигнал затухает сам по себе. Происходит это по 2 причинам:

• Земная поверхность поглощает часть энергии сигнала. Чем выше частота WiFi, тем интенсивнее идет поглощение.

• Сигнал WiFi даже из самой узконаправленной антенны распространяется не прямой линией, а лучом. Соответственно, чем дальше расстояние, тем шире становится луч, тем меньшая мощность сигнала приходится на единицу площади, и тем меньше энергии сигнала попадает в принимающую антенну.

Отражения сигнала.

Сигнал WiFi, как любая радиоволна, как свет, отражается от поверхностей и ведет себя при этом аналогично. Но тут есть нюансы — какие-то поверхности будут поглощать сигнал (полностью или частично), а какие-то — отражать (полностью или частично). Это зависит от материала поверхности, его структуры, наличия неровностей на поверхности и частоты WiFi.

Неконтролируемые отражения сигнала ухудшают его качество. Частично — из-за потери общей энергии сигнала (до принимающей антенны, упрощенно говоря, “долетает не всё” или долетает после переотражений, с задержками). Частично — из-за интерференции с негативным влиянием, когда волны накладываются в противофазе и ослабляют друг друга.

Интерференция может иметь и положительное влияние, если волны WiFi накладываются друг на друга в одинаковых фазах. Это часто используется для усиления мощности сигнала.

Плотность данных.

Частота WiFi влияет также на еще один важный параметр — объем передаваемых данных. Здесь существует прямая связь — чем выше частота, тем больше данных в единицу времени можно передать. Возможно, именно поэтому первая высокопроизводительная РРЛ от Ubiquiti  — AirFiber 24, а также ее более мощная модификация — Airfiber 24HD были выпущены на частоте 24 ГГц.

Почему сложно дать однозначный ответ: на какое расстояние будет передавать сигнал WiFi оборудование?

Физические свойства и поведение радиоволны в окружающем мире довольно сложны. Нельзя взять какой-то один параметр и по нему рассчитать дальность беспроводного сигнала. В каждом конкретном случае на дальность будут оказывать влияние различные факторы окружающей среды:

• Поглощение сигнала препятствиями, земной корой, поверхностью водоемов.
• Дифракция и рассеивание сигнала из-за преград на пути.
• Отражения сигнала от препятствий, земли, воды и возникающие в результате этого интерференции волны.
• На больших расстояниях — радиогоризонт, т. е. искривление земной коры.

• Зона Френеля и, соответственно — высота расположения оборудования над поверхностью земли.

Именно поэтому реальная дальность оборудования, как, впрочем, и пропускная способность, может очень сильно отличаться в различных условиях.

Диапазоны и частоты WiFi

Как мы уже сказали, для WiFi связи выделено несколько разных частотных диапазонов:  900 МГц, 2,4 ГГц, 3,65 ГГц, 5 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц. 

В Украине на данный момент чаще всего применяются точки доступа WiFi и антенны WiFi 2,4 ГГц и 5ГГц.

Основные отличия 2,4 ГГц и  5ГГц:

2,4 ГГц. Длина волны 12,5 см. Относится к дециметровым волнам ультравысокой частоты (УВЧ).

• В реальных условиях — меньшая дальность сигнала из-за более широкой зоны Френеля, что чаще всего не компенсируется тем, что сигнал на этой частоте меньше подвержен естественному затуханию.
• Лучшее преодоление небольших преград, например, густых лесных массивов, благодаря хорошей проникающей способности и огибанию препятствий.
• Меньше относительно неперекрывающихся каналов (всего 3), а значит, “ пробки на дорогах” — теснота в эфире, и как результат — плохая связь.
• Дополнительная зашумленность эфира другими устройствами, работающими на этой же частоте, в том числе мобильных телефонов, микроволновок и т. п.

5 ГГц.  Длина волны 6 см. Относится к сантиметровым волнам сверхвысокой частоты (СВЧ).

• Большее количество относительно неперекрывающихся каналов (19).
• Большая емкость данных.
• Большая дальность сигнала, в связи с тем, что Зона Френеля меньше.
• Такие препятствия, как листва деревьев, стены волны диапазона 5ГГц преодолевают гораздо хуже, чем 2,4.

Диапазоны 900 МГц, 3,6 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц для нас скорее экзотика, однако могут использоваться:

1. Для работы в условиях, когда стандартные диапазоны плотно заняты.

2. Если требуется создать беспроводное соединение между двумя точками при отсутствии прямой видимости (лес и другие препятствия). Это касается такой частоты, как 900 МГц (в нашей стране ее нужно использовать с осторожностью, так как на ней работают сотовые операторы).

3. Если для использования частоты не требуется получать лицензию в контролирующих органах. Такое преимущество часто встречается в презентациях зарубежных производителей, однако для Украины это не совсем актуально, так как условия лицензирования в нашей стране другие.

В IEEE ведутся разработки по принятию новых стандартов и, соответственно, использованию других частот для WiFi. Не исключено, к примеру, что в ближайшее время диапазон 60 ГГц также станет использоваться для беспроводной передачи. Точно также, как и возможна вероятность “отжатия” в будущем некоторых частот, сейчас принадлежащих WiFi, в пользу, например, сотовых операторов.

Поговорим о 900

Может ли 900 МГц поддерживать более профессиональное беспроводное аудиооборудование в будущем?

900 МГц — это небольшая и разнообразная полоса, расположенная между 902–928 МГц. Вы можете сориентироваться с помощью этой большой карты спектра. Обычно мы называем его просто «900» или «900 МГц», но его также называют по длине волны «диапазоном 33 сантиметра».

У 900 есть несколько преимуществ: желательные характеристики распространения и относительно низкая загруженность в некоторых местах по сравнению с другими нелицензируемыми диапазонами. Есть и плохие вещи: главное, 900 имеет очень узкую полосу пропускания и поддерживает как любительские, так и ISM-частоты, тем самым привлекая разношерстную и непредсказуемую группу пользователей. Ниже приводится очень приблизительный список устройств, использующих в настоящее время частоту 900 МГц:

• Радиолюбители
• Рации
• Беспроводные телефоны
• Радионяни
• Муниципальная SCADA (диспетчерское управление и сбор данных)
• Дистанционное управление телевизионными телекамерами
• Настольные беспроводные игровые автоматы
• Считыватели RFID
• Двухточечные мостовые соединения беспроводной локальной сети
• Освещение парами натрия и другие источники паразитных помех

900 редко используется для высокопроизводительных радиочастотных приложений в прямом эфире или инсталляции аудио/видео. Насколько нам известно, в настоящее время не производятся беспроводные микрофоны профессионального уровня 900 МГц, IEM или аксессуары. (Хотя время от времени появляются более дешевые, ориентированные на потребителя микрофоны).00 линейка домофонов от Clear-Com.

[**обновление спустя 2,5 года!:** И Shure ULX-D, и QLX-D теперь предлагают модели с ISM 900 МГц. Вскоре ожидайте большего от Shure и других производителей. антенное оборудование и установки для Tempest900 и связи 2,4 ГГц. «Это означает, что вы получаете лучший диапазон, чем другие доступные диапазоны ISM, при тех же препятствиях».

«Недостаток в том, что пропускная способность меньше, чем у вас на частоте 2,4 ГГц, — говорит Мотес. «Самое важное, что нужно помнить при работе с 900 МГц, это то, что вы должны знать, какие другие системы 900 МГц могут использовать тот же спектр в этом районе. В зависимости от частотной схемы на 900 МГц легко «пройтись» по другим системам».

Пропускная способность дороже, чем когда-либо, и это хорошо известно тем, кто следит за ходом поощрительных аукционов. Полоса 900 МГц имеет полосу пропускания всего 26 МГц по сравнению с ~ 83 МГц в диапазоне 2,4 ГГц и 228 МГц в УВЧ.

Дэвид Никелс из Applied Wireless также отмечает пропускную способность как серьезную проблему. «На частоте 900 МГц полоса пропускания настолько ограничена, что у вас есть только 26 МГц, тогда как на более высоких частотах у вас гораздо больше. Поэтому я думаю, что по этой причине люди, как правило, будут держаться подальше от 900 МГц».

Но даже несмотря на узкую полосу пропускания, перегрузка радиотрафика невелика. «Сейчас там не так много всего», — говорит Никелс. «Телефонные системы в основном отказались от этого диапазона, поэтому он уже не так переполнен, как раньше. Они поднялись на более высокие частоты».

В течение многих лет беспроводные стационарные телефоны были основными потребителями спектра 900 МГц здесь, в Соединенных Штатах, но большинство крупных производителей перешли на частоты 1,9 ГГц, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц, оставив полосу 900 МГц относительно свободной от перегрузок по сравнению с другими частотами. нелицензионные группы.

«Сейчас все меньше и меньше устройств используют 900, чем 10 лет назад, и это хорошо для нас», — говорит Даниэль Кочвара, старший инженер по полевым приложениям производителя телефонов EnGenius Technologies, подразделения Senao Networks. «Беспроводные телефоны с использованием 900 МГц все еще существуют, но они в основном используются в бизнес-секторе, и они используют расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты, а не сидят на одной частоте, как раньше. »

Так почему все телефоны отказались от 900? «Беспроводные телефоны с более высокой частотой дешевле в производстве, — говорит Даниэль. «Компоненты печатной платы физически меньше. Набор микросхем для телефонов с частотой 1,9 ГГц или 2,4 ГГц включает в себя все: аудиосхему и радиочастотную схему, так что вы можете сделать их миллион, и это очень дешево».

EnGenius — один из немногих производителей телефонов, все еще использующих частоту 900 МГц для беспроводных телефонов, и они не планируют отказываться от нее в ближайшее время. «Мы используем 900 МГц из-за диапазона. На самом деле это самый низкочастотный доступный диапазон ISM, который меньше поглощается объектами и имеет меньше возможностей для отражения, что приводит к меньшему многолучевому распространению в помещении. Вот почему многие наши крупные клиенты, такие как Target и TJ Max, выбирают наш путь вместо передачи голоса по Wi-Fi. С Wi-Fi вам нужна точка доступа через каждые 100 футов и куча повторителей. У нас они просто установили одну антенну, одну базовую станцию, и все готово.

«Да, есть компромиссы, особенно стоимость». — говорит Даниэль, ссылаясь на высокую цену телефонов EnGenius по сравнению с конкурентами. Размер антенны 900 МГц также вызывает беспокойство на потребительском и деловом рынках. «1/4-волновая антенна на телефонах 900 настолько велика, насколько это возможно. Давным-давно частота беспроводного телефона называлась 46 МГц, диапазон был ужасен, потому что единственный практический размер антенны в беспроводном телефоне, использующем частоту 46 МГц, составлял 1/16 длины волны. И да, антенну можно свернуть и электрически настроить, но усиления никакого».

Но мы сбились с пути. Мы говорили здесь, в разделе «Сигнал против шума» (и другие говорили в других местах), что после аукционов и повсеместного внедрения TVBD «сливки» УВЧ-диапазона могут стать дикой территорией для нелицензионных микрофонов — и это наблюдение с каждым днем ​​становится все более правдивым. Единственными частотами, которые все еще можно будет использовать в диапазоне вещания, будут те, которые находятся вне зоны действия TVBD и не будут продаваться на аукционах: диапазон VHF и нижняя граница диапазона UHF между 54 МГц и 512 МГц. Там пробелы предлагают теоретическую максимальную полосу пропускания 118 МГц, но добавляют несколько занятых каналов и помехи по соседним каналам, и вы видите гораздо меньше.

С этой точки зрения ценен каждый клочок спектра. И хотя полоса пропускания 900 МГц имеет ограниченную полосу пропускания и непредсказуемых пользователей, она может похвастаться хорошим компромиссом между распространением и перегрузкой, который не следует упускать из виду. Частота 900 МГц может быть не в состоянии надежно поддерживать профессиональные беспроводные микрофоны с малой задержкой для приложений с высокими ставками. Но он сможет поддерживать некоторые беспроводные аудиоустройства — будь то микрофоны для менее важных приложений или устройства, такие как переговорные устройства и ретрансляторы, которые аудитория никогда не слышит.

Каким бы ни было будущее беспроводных микрофонов, оно потребует изменения мышления и оборудования. Аналоговые системы крайне плохо подготовлены к отражению помех в новом диапазоне УВЧ, 900 МГц и любом другом диапазоне. «Я не думаю, что кто-то в здравом уме больше использует аналог», — говорит Даниэль. «Они не используют его из-за помех и прослушивания, а также из-за множества других проблем. А с аналоговой системой у вас есть конечное количество каналов. С нашей шириной канала 200 кГц у нас есть около 125 каналов для воспроизведения между 902 и 928 МГц. Достаточно много. Пока вы используете расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты, 900 устойчив».

 

Распространение волн на частотах 900 МГц и 2,4 ГГц

Сравнение распространения волн на частотах 900 МГц и 2,4 ГГц при потере пути обеспечена. По мере распространения волн от передатчика происходит некоторое затухание сигнала из-за свойств среды (в большинстве случаев воздуха). Потери на трассе описывают это затухание как функцию длины волны рабочей частоты и расстояния между передатчиком и приемником. Потери на пути выводятся из уравнения передачи Фрииса и определяются как:

Потери на пути = 20 log(4*p*r/?) дБ

где r — расстояние между передатчиком и приемником, а ? это длина волны. В таблице ниже показано, как различаются потери на трассе между передатчиками 900 МГц (?=0,33 метра) и передатчиками 2,4 ГГц (?=0,125 метра).

ПРИМЕЧАНИЕ. При анализе потерь в тракте не учитываются такие эффекты, как разная выходная мощность TX и чувствительность RX. См. раздел «Диапазон модулей 9XStream (900 МГц) и 24XStream (2,4 ГГц)» для получения более подробной информации о диапазоне.

Frequency	r = 10 Meters	r = 100 Meters	r = 1000 Meters
900 MHz	51. 527 dB	71.527 dB	91.527 dB
2.4 GHz	60,046 дБ	80,046 дБ	100,046 дБ

Таким образом, потери на трассе на +8,519 дБ больше в заданном диапазоне для модулей 2,4 ГГц. Поскольку дальность удваивается с каждыми 6 дБ уменьшения потерь на пути распространения, 9(8,519/6) = 2,67].

Дальность действия модулей 9XStream (900 МГц) и 24XStream (2,4 ГГц)

Анализ бюджета канала позволяет математически предсказать дальность действия системы на основе выходной мощности, чувствительности приемника, усиления антенны, потерь на трассе и запаса на замирания. Уравнение потерь на трассе представляет потери на трассе (затухание сигнала) как функцию расстояния между приемником и передатчиком и длины волны рабочей частоты. Это уравнение получено из уравнения передачи Фрииса и имеет вид:

Потери на пути = 20* log(4*p*r/?) дБ (уравнение 1), где

r = расстояние между передатчиком и приемником
? = длина волны

Уравнение передачи Фрииса можно использовать для представления потерь на трассе как суммы других системных факторов, что приводит к следующему уравнению:

Потери на трассе = P(t) + G(t) + G(r) — R(s) — F(s) дБ (уравнение 2), где

P(t) = передаваемая мощность
G(t) = усиление передающей антенны
G(r) = усиление приемной антенны
R(s) ) = чувствительность приемника
F(s) = запас на замирание (экспериментально определено, что он равен 22 дБм)

Эти два уравнения можно использовать для сравнения максимального диапазона модулей 9XStream и 24XStream.