calculando la distancia de transmisión máxima del módulo de radio basado en dbm y aire libre

En el espacio libre y suponiendo una antena isotrópica en cada extremo: -

• Pérdida de ruta (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.

Si conoce las ganancias de las antenas, puede reducir la pérdida de ruta en unos pocos dB.

• La potencia (dBm) que necesita un receptor es -154 dBm + 10 \ $ log_ {10} \ $ (tasa de datos)

Esto se basa en una derivación empírica y asume una temperatura ambiente de 300 kelvins y una tasa de error de datos razonablemente baja. Este es un valor de referencia.

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.

Información tomada de mi respuesta aquí .

Supondremos que el datarate es exactamente el ancho de banda (lo suficientemente cerca) a 40,000 Hz. El aumento en la potencia de ruido es de 3dB por octava de ancho de banda, o 10dB por década de ancho de banda, por lo tanto un aumento de 44dB en el piso de ruido.

Supondremos pérdidas de 3.5dB en comparación con una antena de cuarto de onda, al capturar y mover la energía de la antena al preamplificador de bajo ruido. Asumiremos una figura de ruido de 0.5dB en la PreAmp; a 915Mhz, esto debería ser posible. No asumiremos CODIFICACIÓN, es decir, no Viterbi ni Turbo Codificación; asumiremos que su tasa BitError es 0.001, o 0.1%, y que esto es causado por la Relación de Ruido de la Señal (SNR) de 10dB (podría ser 7dB, si la medición de potencia de ruido de un solo lado).

Permite calcular la intensidad de la señal que necesita en la (antena de cuarto de onda).

-174 dBm / rootHertz térmica / piso cuántico Johnson / Boltzmann

• 46 dB el ancho de banda de 40,000 Hz

• Figura de ruido del amplificador de ruido bajo de 0.5 dB

• Eficacia de la antena de 3.5 dB y coincidencia de PI con LNA

• SNR de 10 dB necesario para errores de 1e-3 (0.1%)

-174 + 44 + 0.5 + 3.5 + 10

-174 + 60dB = -114 dBm señal RMS

Sabiendo que 0 dBm es 0.632 voltios RMS a través de 50 ohmios, o 0.223 voltios RMS, y eso -120dBm (1 / 1,000,000 más pequeño) es 0.223 microVolts RMS, sabemos que nuestro nivel de señal mínimo según nuestros supuestos establecidos es 6dB (2 x 2) más grande o aproximadamente 0.9 microvolts RMS.

Si nuestro transmisor proporciona una potencia de salida de 0dBm en una antena de cuarto de onda (nuestra ganancia de referencia es ~~ 0dB), entonces tenemos 114dB para la pérdida de ruta.

La fórmula de pérdida de ruta que te dejaré mirar. La matemática incluye 22dB para algunos cálculos de área de esfera.

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

Tenemos 114 - 22 = 92dB para nuestro factor ^ (distancia / longitud de onda) ^ 2.

Si el factor es 100dB, se nos permiten 10 ^ 5 longitudes de onda entre la antena del transmisor y la antena del receptor, asumiendo que no hay pérdidas de orientación (habrá pérdidas de orientación).

A 915Mhz, o longitud de onda de 1/3 metro, 100,000 * 1/3 == 30,000 metros o 30 kilómetros o aproximadamente 20 millas.

Su factor de 92dB proporciona un rango ligeramente más largo.