Rango del módulo de RF (y de las antenas) dado, entonces, ¿"sensibilidad" en dBm?

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¿Existe alguna forma sencilla (quizás un poco aproximada, es decir, no muy precisa) de determinar la distancia más lejana que un par de módulos RF (es decir, un RX-TX o un par de TRX) puede comunicarse de manera confiable, dada la "sensibilidad" ( en dBm) clasificaciones de los módulos?

También, ¿alguien puede explicar la diferencia & significado de -

  • sensibilidad del propio módulo
  • sensibilidad de la antena y cómo interactúan las propiedades de RF de RX + TX.

Editado: Aquí está el par de módulos Sparkful RX / TX que podríamos usar como referencia.

transmisor y receptor

Aunque podría terminar usando diferentes módulos, quería saber cómo calcular la distancia para la que trabajan, en una línea de visión clara.

Los fabricantes o proveedores (especialmente los proveedores de electrónica de pasatiempos) a veces brindan la información en max. distancia, pero rara vez me ha parecido que sea cierto. Incluso en línea de visión clara.

También, ¿existe algún tipo de cálculo aproximado por el cual se pueda estimar la caída en la distancia de comunicación efectiva, con introducción de obstrucciones, s.a. paredes de concreto ? Algo así como, para cada muro de hormigón, ¡reducir la potencia en un 50%!

    
pregunta icarus74

2 respuestas

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En primer lugar, dBm es una unidad de potencia. 0dBm = 1mW, 20dBm = 100mW, -20dBm = 0.01mW.

La sensibilidad de un receptor es la potencia mínima de la señal que el receptor aún puede recibir (con la tasa de error especificada). La ganancia de la antena es la cantidad de potencia que puede acumular la antena o, mejor dicho, la cantidad de energía que es mejor que una antena isotrópica ideal (irradiando / aceptando en todas las direcciones por igual). Las unidades son dBi. La antena isotrópica es 0dBi. Cualquier antena que tenga una ganancia superior a 0dBi generalmente recibe de algunas direcciones mejor que otras (por ejemplo, generalmente no hay punto de recepción desde arriba hacia abajo). La ganancia de antena es aplicable tanto para el transmisor como para el receptor.

También necesita saber la potencia del transmisor (conviértalo a dBm si está en mW) y la frecuencia.

La potencia recibida se calcula de esta manera

Pr = Pt + Gt - L + Gr

Donde Pt es la potencia del transmisor (dBm), Gt y Gr es la ganancia de las antenas del transmisor y del receptor, Pr es la potencia recibida y L es la pérdida.

Si Pr es más alta que la sensibilidad del receptor, su enlace funcionará.

La pérdida se calcula de esta manera:

L = Lfs + Lc + Lo

Lc es la pérdida de señal en cables, conectores, etc. Lfs es la pérdida de espacio libre y Lo son otras pérdidas.

Lfs = 32.4 + 20 log(f) + 20 log(d)

Donde "log" es el logaritmo de base 10, f es la frecuencia en MHz y d es la distancia en km.

El cálculo de la pérdida de señal es muy complejo, sin embargo, si asume que las antenas están muy por encima del suelo y en línea de visión, es suficiente calcular la pérdida de espacio libre. En una ciudad o en el interior, también debe calcular Lo, esto puede complicarse mucho. Hay varios modelos de propagación de señales adecuados para diferentes áreas y también hay un software que puede ayudarlo a calcularlo. Esos modelos generalmente calculan Lo: lo que necesita agregar a la pérdida de la trayectoria del espacio libre para compensar el hecho de que la señal no pasa por el espacio libre.

Otra cosa importante es que la sensibilidad del receptor es una medida ideal, es decir, solo se aplica si no hay ruido. Si hay ruido, entonces su señal tendrá que ser más fuerte.

    
respondido por el Pentium100
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Feedline es lo que se usa entre el transmisor / receptor y la antena. Hay una pérdida asociada con las líneas de alimentación que deben tenerse en cuenta al determinar el rendimiento general del enlace de radio. Al leer las especificaciones en ambos dispositivos, 500 pies es el máximo que el par puede operar. Hay varios problemas que tendrán un gran impacto en el rendimiento. El receptor tiene un paso de banda muy amplio en comparación con el ancho de banda de la señal. Esto significa que el receptor tendrá una gran cantidad de ruido recibido que aumentará considerablemente la tasa de error de bits. El otro problema es el cambio de amplitud o ASK. ASK es lineal y sensible al ruido atmosférico, distorsiones, condiciones de propagación y otras interferencias de radiofrecuencia. Estos también afectarán el rendimiento. Para tener una idea del rendimiento general del sistema, tome la potencia de salida del transmisor, reste las pérdidas de la línea de alimentación de ambos extremos y agregue cualquier ganancia de antena en ambos extremos. Puede usar la ecuación de espacio libre anterior para calcular la intensidad de la señal recibida. Cuando haya terminado, tendrá una idea clara de si funcionará. Esto no tiene en cuenta otras fuentes de RF cercanas a la misma frecuencia de estos módulos.

Una forma de mejorar el rendimiento es usar una velocidad de datos lenta. Las velocidades de datos más rápidas son propensas al ruido que podría eliminar uno o dos bits completos. Si no tiene muchos datos para transmitir, las velocidades de datos lentas pasarán más tiempo en amplitud, por lo que una breve ráfaga de ruido no ocultará un bit entero.

También consideraría barrer el rango de frecuencia de estos dispositivos con un escáner para determinar si hay otras fuentes de RF presentes que puedan afectar el rendimiento.

    
respondido por el MarkSchoonover

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