Rango de onda de radio de 1 voltio [cerrado]

Dado que 0.632vpp es 0dBm (es decir, exactamente 1 milivatio) a través de 50 ohmios, usaremos ese nivel de potencia. ¿Qué distancia, para 0dB SNR (bueno para el código Morse) en un ancho de banda de 10 Hz? A 30 MHz (cerca de la asignación de CB)? ¿Con antena de cuarto de onda?

La energía requerida de la antena del receptor es

-174 dBm / rtHz

+ 10dB para 10Hertz BW (bueno para varios dit / dah por segundo)

+0 dB SignalNoiseRatio

Cifra de ruido de +0 dB del receptor, y cualquier pérdida coincidente

total -174 + 10 = -164dBm; -160 es 10 ^ -8 voltios por debajo de 0.632vpp o 6.32 nanoVolts. Tenemos -164dBm o 6.32nanovolt / sqrt (2.5) = 5 nanoVolts peakpeak.

La pérdida total del trayecto 164dB, línea de visión, sin pérdidas de antena o multipathing. [lea la respuesta de Andy para obtener más detalles sobre los problemas del mundo real]

La pérdida de ruta es 22 dB + 10 * log10 ([distancia / longitud de onda] ^ 2)

Nuestra asignación para la distancia / longitud de onda es 10 ^ [(164-22) / 20] = 10 ^ 142/20 = 10 ^ 7.1

Por lo tanto, la distancia puede ser 10 ^ 7.1 veces una longitud de onda.

Lambda (30MHz) es de 10 metros, por lo que la distancia puede ser de 100,000,000 metros o 100.000 kilómetros. 30Mhz es una buena frecuencia para comunicaciones RF de largo alcance.

Supongo que te refieres a 1 \ $ V_ {RMS} \ $ alimentando una antena dipolo. A su pregunta le falta sustancia, por lo que deben hacerse algunas suposiciones.

A continuación, la impedancia eléctrica presentada por una antena dipolo a la frecuencia operativa óptima (aproximadamente la mitad \ $ \ lambda \ $) es de aproximadamente 74 ohmios. Por lo tanto, la potencia que está suministrando a la antena es de $ 1 ^ 2 \ $ / 74 = 13.5 mW o alrededor de 11 dBm.

De nuevo, aquí se supone que su frecuencia de conducción está optimizada para la mitad de la longitud de onda \ $ \ lambda \ $ de una antena dipolo.

En el espacio libre (no en una superficie plana terrestre), la pérdida entre una antena isotrópica transmisora y una antena isotrópica receptora es: -

Pérdida (dB) = 32.45 + 20 \ $ log_ {10} \ $ (f) + 20 \ $ log_ {10} \ $ (d)

Donde f está en MHz y d está en kilómetros. Esta ecuación le indica cuántos dB de pérdida de potencia puede esperar a una distancia determinada con una frecuencia portadora determinada.

Entonces, si su dipolo tiene una longitud de 0.5 m, lo conduciría con una frecuencia que tenga un \ $ \ lambda \ $ de 1 metro. Por supuesto, esto es de 300 MHz, pero también debe estimar cuánta potencia necesita su receptor para descifrar adecuadamente la transmisión recibida y la siguiente fórmula es generalmente aceptada como precisa: -

La potencia necesaria a temperaturas ambiente es de -154 dBm + 10 \ $ log_ {10} \ $ (tasa de datos).

Esto está relacionado con la fórmula en la respuesta de analogsystemsrf pero proporciona un margen de 20 dB en la relación señal a ruido para permitir tasas de error de bits razonablemente bajas. Así que aquí hay otra suposición: supongo que los antecedentes de su pregunta están relacionados con la transmisión y recepción de datos digitales. Para las señales analógicas, puede estar contento con una SNR más pequeña, como 10 dB.

Si transmite a 10 bits por segundo y su antena receptora entrega al menos -144 dBm a su circuito receptor, estará razonablemente bien. Sin embargo, esto es en el espacio libre y, aquí en la tierra (o la superficie plana mencionada en la pregunta), es una buena idea agregar de nuevo en otros 30 dB de señal para tener en cuenta las pérdidas de desvanecimiento.

De manera realista, a 10 bits por segundo debe esperar entregar -114 dBm al receptor Y el receptor debe estar diseñado para tener un ancho de banda reducido que excluya el ruido térmico de banda ancha y otras posibles fuentes de interferencia. También debe elegir una frecuencia de portadora de transmisión que sea muy precisa y que no se mueva significativamente a más de unos pocos Hz.

Entonces, para resumir, sabemos: -

• La potencia de transmisión
• La ecuación de pérdida de enlace
• El poder de recepción requerido

Teniendo en cuenta las diversas suposiciones hechas, puede insertar los números en las calculadoras en línea como esto una aquí : -

Ingresé un par de otros parámetros, a saber, transmisión y recepción de ganancias de antena. He usado 2 dB para ambos significando que una antena dipolo tiene aproximadamente 2 dB más de ganancia que una antena isotrópica.

La pérdida de ruta es de 117 dB, por lo que si transmite 11 dBm, recibirá -106 dBm y esto es unos pocos dB mejor que la señal de receptor calculada requerida para datos de 10 bits por segundo de -114 dBm, por lo que ...

100 km deberían estar bien a 300 MHz pero, recuerde, eso es en línea recta y la curvatura de la tierra significa que para obtener una línea de visión de 100 km se necesitan ambas antenas elevadas hasta 150 m de altura. Ve a buscar una calculadora que funcione a la vista. Hay varios en google.