Al igual que con cualquier sistema de radio, la conclusión es lo que se puede lograr sin el obstáculo de los obstáculos. En el espacio libre, la línea de base depende de la frecuencia con la que transmita y de la sensibilidad de su receptor. La ecuación de pérdida de ruta de alimentación es la siguiente:
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.
Está formulado desde el trabajo por Harald T. Friis y una referencia decente es here . No asume ninguna ganancia en las antenas, por lo que es una línea de base real. La ganancia de la antena produce una menor pérdida de trayectoria pero una mayor direccionalidad, y para un dipolo, la ganancia es de aproximadamente 1,76 dB.
Si está transmitiendo 10 dBm (10 mW) a 100 MHz en una distancia de 10 km, puede esperar recibir una potencia de:
10 dBm - (32.45 + 40 + 20) dBm = -82.45 dBm (5.7 nW)
¿Cuánta potencia necesita tu receptor? Una ecuación útil es esta:
La potencia (dBm) que necesita un receptor es de -154 dBm + 10 \ $ log_ {10} \ $ (velocidad de datos) y como tiene una velocidad de datos bastante baja, puede esperar un mejor rendimiento que Wi-Fi !
La pregunta dice 30 caracteres cada diez minutos. Asumiré que esto se transmite como una ráfaga de 30 x 10 bits en 10 segundos más un preámbulo de 100 bits para que el receptor quede bloqueado, es decir, 400 bits en 10 segundos o 40 bits por segundo.
La potencia requerida del receptor es, por lo tanto, de -154 dBm + 10 \ $ log_ {10} \ $ (40) dBm = -138 dBm
Esto supone que el transmisor y el receptor son elementos personalizados diseñados para ejecutarse con esta baja velocidad de datos. No es fácil obtener una sensibilidad del receptor por debajo de -120 dBm, por lo que cualquier sistema de radio que use lea la letra pequeña e investigue. Es probable que los elementos que se venden fuera de la estantería no puedan transmitir a velocidades de datos muy bajas, por lo que deben evitarse.
De todos modos, necesita recibir -138 dBm y, más de 10 km con una portadora de 100 MHz, puede esperar recibir -82.45 dBm. Esto suena lo suficientemente bueno teniendo en cuenta que puede obtener algunos dBs más de la ganancia de la antena.
Pero en la tierra, no importa lo que parezca ser el terreno, se agregarán atenuaciones que son realmente difíciles de explicar y describir aquí. Hay una cosa llamada margen de desvanecimiento y esto, como regla general, básicamente dice: intente asegurarse de que su potencia recibida sea al menos 20 dB mayor que su sensibilidad de referencia. Esto significa que si diseñó un receptor que requiere -120 dBm, debería esperar recibe -100 dBm en un buen día.
Dado el terreno, me arriesgaría a suponer que necesitas tener 20 dB más en la manga y esto te lleva a poder obtener 10 km de una transmisión de 10 mW.
Esperemos que ahora tenga las fórmulas para determinar qué potencia necesita para obtener 15 km. Otro hecho útil es que es posible que el objetivo no se esté moviendo muy rápido y que se pueda rastrear desde un extremo usando una antena de alta ganancia como una Yagi-Uda antena. Es posible que haya visto películas de vida salvaje en las que un oso o un puma tiene un transmisor de radio conectado y un tipo en un campo está apuntando la antena Yagi-Uda de esta manera para localizar la dirección en la que se encuentra el animal. podría funcionar para mejorar las cosas.
