48
Эталондық қуат пен қабылдау қуатының қатынас қуатын есептеуде
Wi – Fi қабылдау және таратқыш құрылғыларының арасында радиодабылдың
тарату аймағына қатты тәуелді. Шектелген қашықтықта 10 – 15 метр
қашықтықта қиындатылған аймақ көрінісі үшін байланыс сапасының жоғары
деңгейін қамтамасыз ететін қашықтық мәні.
Берілген есептеулер екі сәулелік модель мен еркін кеңістік
модельдерімен салыстырғанда қабылданатын дабыл моделін салыстырғанда
нақты нәтижелер береді.
2.4. Френель зонасын есептеу
Жобада тек ғимараттың ішін ғана Wi – Fi технологиясымен қамтамасыз
етуін қарастыра отырып,сонымен бірге максималды дабыл таралу аймағын
қарастырған да жөн. Олардың таралу процесі кезіндегі айналу эллипсоиды
түріндегі кеңістікті көлемге ие радиотолқын Френель зонасы деп аталады
(2.8 сурет). Ол аралықтағы максималды радиус түрінде болады.
Табиғи (жер, төбе, теректер) және жасанды (ғимараттар, бағаналар) бұл
кеңістікке түсетін тосқауылдар сигналды әлсіретеді.
2.8 Сурет – Френель зонасы
Кең бөліктегі Френельдің бірінші зонасының радиусы келесі формула
көмегімен анықталады:
f
d
R
4
(2.10)
мұндағы:
R
– Френельдің зонасының радиусы (м);
49
d
– антенналар арасындағы ара қашықтық (км);
f
– жиілік (ГГц).
м
R
278
,
0
4
,
2
*
4
01
,
0
80% Френель зонасының радиусы метрмен берілген: 0.23
70% Френель зонасының радиусы метрмен берілген: 0.19
60% Френель зонасының радиусы метрмен берілген: 0.17
Кеңістіктегі Френель зонасының мәні келесіде, бақылау нүктесі
арқылы өтетін қарапайым екіншілей толқынның фазаларының әртүрлілігі π –
дан аспайды. Бұл толқындардың бірігуі олардың өзара күшеюіне алып келеді.
Сондықтан, Френельдің әрбір зонасын нақты фазаға ие болатын екінші
толқындар көзі ретінде қарастыруға болады. Екі көршілес Френель зоналары
қарсы фазада тербеліп тұрған көздер ретінде әсер етеді. Демек, екінші
толқындар көршілес зоналардан бақылау нүктелеріне таралып, бір бірін
өшіреді. P бақылау нүктесіндегі жарықтандыруды табу үшін, белгілі
нүктеден өтетін екінші көз ге қатысты электрлік өрістердің кернеулігінің
қосындысын табу қажет. Толқындар қосындысы нәтижесі фазалар әртүрлілігі
мен амплитудаға тәуелді. Көршілес зоналар арасындағы әртүрлілік π – ға тең
болғандықтан, амплитудаларды қосуға көшуге болады.
Екінші сфералық толқын амплитудасы бұл толқынды жіберетін (яғни,
Френель зонасы ауданына пропорционал ). Сондай – ақ, екінші толқыннан 1 /
z1 заңы нәтижесінде бақылау нүктесіне дейінгі z1 ара қашықтықты ұлғайтқан
сайын азаяды. φ бұрышын өсірген сайын нормаль мен қарапайым бөлім
арасында толқын шығаруы болады.
Ескерту: Әдетте Френель зонасының 20% – ын оқшаулау каналға
маңызсыз өшулер енгізеді. 40% – дан жоғары сигналдар өшуі маңызды
болады. Тарату жолдарында тосқауылдар кіруінен қорғау қажет.
2.9 сурет – Френель зонасын есептеудің графикалық суреті
50
2.5 Дабыл таралуындағы жоғалтуларды есептеу
Берілген модель таратқыштан қабылдағыш құрылғысына дабыл
таратуда жалғыз түзу сызықтың болмайтындығы, сонымен қоса жер бетінен
шағылу болатынын болжайды. Екі әртүрлі ортаның жазықтық шекарасының
маңында электромагнитті өрістің таралуын электромагнитті толқынның екі
түрін ұсынуға болады – түзу толқын және бөлінген орта шекарасынан
шағылу толқындары көрсетілген.Берілген модель еркін кеңістіктік моделімен
салыстыру жақсы нәтиже беретіні белгілі.Құрылғының қабылдау және тарату
биіктігінің есебімен алынған дабылдың қуаты мына формуламен
анықталады:
L
d
h
h
G
G
P
P
r
t
r
t
t
r
4
2
2
(2.11)
мұндағы: h
t
– Wi – Fi тарату құрылғысының орналасқан биіктігі, 1,5 м
тең деп аламыз; h
r
– Wi – Fi қабылдау құрылғысының орналасқан биіктігі,
1,5 м тең деп аламыз; G
t
– тарату антеннасының күшейту коэффициент
і дБ;
G
r
– қабылдау антеннасының күшейту коэффициенті
дБ;
2.8 кестеде Wi – Fi қабылдау және тарату құрылғысының арасындағы
қашықтыққа байланысты алынған дабыл қуатының мәндері келтірілген.
Көріп отырғанымыздай еркін кеңістіктік модельмен салыстырғанда
қабылданған қуат қашықтықпен азаяды, ал алынған нәтижелер екі сәулелік
таралу моделіне арналған, бөлінген екі ортаға таралуын тездетеді. 20 метр
қашықтықта алынған қуат мәні -70 дБ дейін азаяды.
2.8 К е с т е – Алынған дабылдың қуаты
Wi -Fi желісіндегі қабылдағыш
пен
таратқыш
арасындағы
қашықтық d, (м)
Алынған дабыл қуаты, Вт
(дБ)
5
2,232 -10
-5
Вт (-46,5 дБ)
10
1,395 -10
-6
Вт (-58,5 дБ)
15
2,756 -10
-7
Вт (-65,6 дБ)
20
8,719 -10
-8
Вт (-70,6 дБ)
25
3,571 -10
-8
Вт (-74,47 дБ)
30
1,722 -10
-8
Вт (-77,63 дБ)
35
9,296 -10
-9
Вт (-80,3 дБ)
40
5,449
-10
-9
Вт (-82,6 дБ)
45
3,402 -10
-9
Вт (-84,7 дБ)
50
2,232 -10
-9
Вт (-86,5 дБ)
