Расчет затухания по трассе, на 433МГц Опции

[Alexashka]

ВСем доброго временеи суток!
Подскажите пожалуйста, как рассчитать затухание по трассе для случая когда: частота 433МГц, антенна штыревая примерно 13см над землей и в приемнике и в передатчике, прямая видимость- обычная грунтовая дорога, практически ровная. А то чтото попадаются расчеты для высот подъема антенн 3 и более метра, и расстояний больше 1км. У меня получилось на передатчике мощ.10мВт всего 100м, а если узлы положить в траву (щас она не высокая, и не густая), то дальность падает до 55м. Мне надо определить насколько нужно увеличить мощность чтобы в траве получить теже 100 м.
Есть ли какаято формула или программа для рассчета затухания на трассе?

ps в узлах стоят CC1110 и четвертьволновые антенны.

[Alexashka]

Все считается для условия сферической лошади в идеальном вакууме. Для городской застройки, леса, или, в данном случае, в густой траве вблизи поверхности земли - разве что опытным путем. Причем результат будет зависеть и от типа травы , и от ее состояния (на конопляном поле после дождя будет совсем плохо, я думаю). В идеальном случае, чтобы удвоить расстояние, потребуется 6 dB прибавки. Т.е. вместо 10 mW - 40. Или снижать скорость. Или использовать направленные антенны.

Вы правы, результат измерений совершенно не предсказуемый, померить дальность толком тоже невозможно -сигнал то сильный, то полностью пропадает. Честно говоря когда переходили с 2.4ГГц на 430МГц надеялись что распространение волн будет более устойчивое и дальность повысится. Реально она увеличилась, но скорей всего изза большей мощности передатчиков.
зы судя по нику вы коротковолновик?))

Самый простой путь - использовать теже формулы, распространяя их на малые высоты. То есть посчитать в приближении гладкой земли с учетом отражений от нее и реальных характеристик земной поверхности для Ваших высот. Можно использовать формулу Введенского. Оценка будет близка к реальности. Более сложный путь - в FEKO можно ввести характеристики подстилающего слоя. По этой программе рассчитать коэффициент передачи вблизи подстилающего слоя с характеристиками земной поверхности.

За Введенского спасибо! наверно это как раз то что нужно

[felix2]

Введенского спасибо! наверно это как раз то что нужно

Как раз формула Веденского при малых высотах и не работает. Здесь нужно использовать модель распространения поверхностной волны по Зоммерфельду. Возможно FEKO и поможет.

[L E L]

Как раз формула Веденского при малых высотах и не работает. Здесь нужно использовать модель распространения поверхностной волны по Зоммерфельду. Возможно FEKO и поможет.

В идеале формула Введенского не работает, но оценку дает и не плохо совпадает с реальностью.

[felix2]

В идеале формула Введенского не работает, но оценку дает и не плохо совпадает с реальностью.

На этих частотах при высотах порядка 5-10 см погрешность формулы Введенского будет очень большая. Ведь при стремлении высоты одной из антенн к нулю, эта формула дает ноль поля, хотя поле у эемли всегда присутствует.

rx3apf

В идеальном случае, чтобы удвоить расстояние, потребуется 6 dB прибавки. Т.е. вместо 10 mW - 40. Или снижать скорость. Или использовать направленные антенны.

Поле вдоль земли убывает как 1/(R^2). Поэтому мощность нужно увеличить на 12 дБ. Т.е. вместо 10 mW - 160 mW.

[Alexashka]

Поле вдоль земли убывает как 1/(R^2). Поэтому мощность нужно увеличить на 12 дБ. Т.е. вместо 10 mW - 160 mW.

Кашмар какой! а если надо в 4 раза поднять дальность, то в 256 раз? это чеже для 200 метров 2.5 ватта нужно?!
FEKO поставил, к сожалению с ним еще разбираться и разбирать для того чтобы просимулировать траву

Введенский дал 5мкв/м, что при переводе в дбм дает -114дбм. Чтото маловато если учесть что приемник показывает -95дбм
Еще пробовал програмкой RFE -та дает вообще -65дбм, что тоже далеко от истины...мдя, а истина гдето посередине...

[felix2]

Кашмар какой! а если надо в 4 раза поднять дальность, то в 256 раз? это чеже для 200 метров 2.5 ватта нужно?!
Введенский дал 5мкв/м, что при переводе в дбм дает -114дбм. Чтото маловато если учесть что приемник показывает -95дбм
Еще пробовал програмкой RFE -та дает вообще -65дбм, что тоже далеко от истины...мдя, а истина гдето посередине...

Се ля ви.
А для какие высоты вы закладывали для расчета?

[Alexashka]

Се ля ви.
А для какие высоты вы закладывали для расчета?

считая что антенна торчит из земли, высота подъема и ее длина =0.13м, вторая такаяже, расстояние между антеннами 100м, длина волны 0.69м.
да, наверно формула уже не работает при таких параметрах...к сожалению не нашел какие ограничения на нее накладываются.

зы.по правде говоря я немного слукавил с числами, реально антенна длиной 60мм (спиралька) и поднята над грунтом на 70мм корпусом устройства. Но в данном случае копус работает как противовес антенны, значит он тоже входит в ее длину.

[L E L]

Точность расчет лучше 10-15 дБ Вы вряд ли получите при любом расчете. Слишком много неопределенных параметров. Несколько миллиметров по высоте уже будут давать значимый эффект. Кочки, расположенные вокруг, могут давать как ослабение, так и усиление сигнала. Так что лучше заложиться по мощности с избытком. Исходите по мощности из полученного в прибилженном расчете. Все что выше - кладите в риск отсутствия связи.

[Alexashka]

Точность расчет лучше 10-15 дБ Вы вряд ли получите при любом расчете. Слишком много неопределенных параметров. Несколько миллиметров по высоте уже будут давать значимый эффект. Кочки, расположенные вокруг, могут давать как ослабение, так и усиление сигнала. Так что лучше заложиться по мощности с избытком. Исходите по мощности из полученного в прибилженном расчете. Все что выше - кладите в риск отсутствия связи.

да, но получается слишком уж большая мощность для автономных узлов. 2-5 Вт если исходить из квадратичной зависимости напряженности поля. И это только 200м, а если заказчик скажет -мало, хочу 400м, тогда надо уже 40ВТ!

придется работать длинной антенны, тобиш высотой ну и мощности перезаложить

зы.
тока что прочитал пару глав из книги Ф.Б.Черного. думаю там формула Введенского дана уж без ошибок )). felix2 прав- действительно поле убывает пропорционально квадрату расстояния и формула кстати вполне должна работать в моем случае- ограничение только такое чтобы угол возвышения был меньше трети угла наклона первого лепестка диаграммы излучающей антенны. у меня антенна без радиальных противовесов, поэтому у нее лепестки загнуты вверх градусов на 5-10 (а может и больше), а угол возвышения у меня <0.5 градуса.

[felix2]

да, но получается слишком уж большая мощность для автономных узлов. 2-5 Вт если исходить из квадратичной зависимости напряженности поля. И это только 200м, а если заказчик скажет -мало, хочу 400м, тогда надо уже 40ВТ!

придется работать длинной антенны, тобиш высотой ну и мощности перезаложить

зы.
тока что прочитал пару глав из книги Ф.Б.Черного. думаю там формула Введенского дана уж без ошибок )). felix2 прав- действительно поле убывает пропорционально квадрату расстояния и формула кстати вполне должна работать в моем случае- ограничение только такое чтобы угол возвышения был меньше трети угла наклона первого лепестка диаграммы излучающей антенны. у меня антенна без радиальных противовесов, поэтому у нее лепестки загнуты вверх градусов на 5-10 (а может и больше), а угол возвышения у меня <0.5 градуса.

Не заморачивайтесь с Введенским. В вашем случае это не годится. По Зоммерфелду все считается довольно просто, причем высоты не входят в формулу. Посмотрите, например, книгу "Распространение радиоволн" , Черенкова и Чернышов, 1984 г., стр.36. Думаю, те же формулы есть и в других подобных книгах.
Я вчерне прикинул и результаты близки к вашим.

[Alexashka]

Не заморачивайтесь с Введенским. В вашем случае это не годится. По Зоммерфелду все считается довольно просто, причем высоты не входят в формулу. Посмотрите, например, книгу "Распространение радиоволн" , Черенкова и Чернышов, 1984 г., стр.36. Думаю, те же формулы есть и в других подобных книгах.
Я вчерне прикинул и результаты близки к вашим.

К сожалению книги такой нет, беглый поиск тоже ничего не дал. Не могли бы Вы бросить формулу?

[felix2]

К сожалению книги такой нет, беглый поиск тоже ничего не дал. Не могли бы Вы бросить формулу?

Даю формулу расчета напряженности поля земной волны. Предупреждаю, что упростил ее для вашего случая. Коэффициент усиления антенны принял равным 1. При епсилон= 6 напряженность поля получается равной 50 мкв/м.


P.S.
А у вас связь круговая? Направленную антенну нельзя использовать?

[L E L]

Даю формулу расчета напряженности поля земной волны. Предупреждаю, что упростил ее для вашего случая. Коэффициент усиления антенны принял равным 1. При епсилон= 6 напряженность поля получается равной 50 мкв/м.


P.S.
А у вас связь круговая? Направленную антенну нельзя использовать?

Можно пользоваться и описанным приближением, оно дано и у Долуханова в "Распространении радиоволн", стр.72-82. Это приближение для нулевой высоты и работает на ДВ, СВ и пр. Можно пользоваться Введенским, но при этом есть понятие о минимальной эффективной высоте. Если высота антенны h0. В расчет подставляется высота sqrt(h0*h0+h*h). Долуханов, стр.60-61. В книге приведены графики для этой высоты. Для влажной почвы на 435 МГц h0=0,57м. Для сухой - меньше. В книге есть и формулка.