Umbali wa mawasiliano ambao mfumo wa mawasiliano usiotumia waya unaweza kufikia huamuliwa na mambo mbalimbali kama vile vifaa mbalimbali vinavyounda mfumo na mazingira ya mawasiliano. Uhusiano kati yao unaweza kuonyeshwa kwa mlinganyo ufuatao wa umbali wa mawasiliano.
Ikiwa nguvu ya upitishaji wa kifaa kinachopitisha cha mfumo wa mawasiliano ni PT, ongezeko la antena ya upitishaji ni GT, na urefu wa wimbi la uendeshaji ni λ. Unyeti wa kipokezi cha kifaa kinachopokea ni PR, ongezeko la antena inayopokea ni GR, na umbali kati ya antena zinazopokea na zinazopitisha ni R, ndani ya umbali wa kuona na katika mazingira bila kuingiliwa kwa sumakuumeme, uhusiano ufuatao upo:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) Katika fomula, Lc ni upotevu wa uingizaji wa kijazaji cha antena ya kituo cha msingi kinachosambaza; L0 ni upotevu wa mawimbi ya redio wakati wa uenezaji.
Wakati wa kubuni mfumo, pambizo la kutosha linapaswa kuachwa kwa kipengee cha mwisho, upotevu wa uenezaji wa mawimbi ya redio L0.
Kwa ujumla, kiwango cha kati ya 10 hadi 15 dB kinahitajika wakati wa kupita kwenye misitu na majengo ya kiraia; kiwango cha kati ya 30 hadi 35 dB kinahitajika wakati wa kupita kwenye majengo ya zege iliyoimarishwa.
Kwa bendi za masafa ya 800MH, 900ZMHz CDMA na GSM, kwa ujumla inaaminika kuwa kiwango cha kizingiti cha kupokea simu za mkononi ni takriban -104dBm, na ishara halisi inayopokelewa inapaswa kuwa angalau 10dB juu ili kuhakikisha uwiano unaohitajika wa ishara-kwa-kelele. Kwa kweli, ili kudumisha mawasiliano mazuri, nguvu inayopokelewa mara nyingi huhesabiwa kama -70 dBm. Tuseme kwamba kituo cha msingi kina vigezo vifuatavyo:
Nguvu ya kupitisha ni PT = 20W = 43dBm; nguvu ya kupokea ni PR = -70dBm;
Hasara ya kipakulio ni 2.4dB (takriban kipakulio cha mita 60)
Antena inayopokea simu ya mkononi GR = 1.5dBi;
urefu wa wimbi unaofanya kazi λ = 33.333cm (sawa na masafa f0 = 900MHz);
Mlinganyo wa mawasiliano hapo juu utakuwa:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2.4dB + upotevu wa uenezaji L0
114.5dB+ GT(dBi) -34.4dB = 20logr(m)+ upotevu wa uenezaji L0
80.1dB+ GT(dBi) = 20logr(m)+ upotevu wa uenezaji L0
Wakati thamani iliyo upande wa kushoto wa fomula hapo juu ni kubwa kuliko thamani iliyo upande wa kulia, hiyo ni:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+upotevu wa uenezaji L0. Wakati ukosefu wa usawa unapoendelea, inaweza kuzingatiwa kuwa mfumo unaweza kudumisha mawasiliano mazuri.
Ikiwa kituo cha msingi kinatumia antena ya kusambaza yenye mwelekeo mmoja yenye ongezeko la GT=11dBi na umbali kati ya antena zinazosambaza na kupokea ni R=1000m, mlinganyo wa mawasiliano unakuwa zaidi 11dB>60-80.1dB+upotevu wa uenezaji L0, yaani, wakati upotevu wa uenezaji L0<31.1dB, mawasiliano mazuri yanaweza kudumishwa ndani ya umbali wa kilomita 1.
Chini ya hali sawa za upotevu wa uenezaji kama ilivyo hapo juu, ikiwa antena inayosambaza inapata GT = 17dBi, yaani, ongezeko la 6dBi, umbali wa mawasiliano unaweza kuongezeka maradufu, yaani, r = kilomita 2. Nyingine zinaweza kupunguzwa kwa njia ile ile. Hata hivyo, ikumbukwe kwamba antena ya kituo cha msingi yenye GT inayopata ya 17dBi inaweza tu kuwa na kifuniko cha boriti yenye umbo la feni chenye upana wa boriti wa 30°, 65° au 90°, n.k., na haiwezi kudumisha kifuniko cha mwelekeo wote.
Kwa kuongezea, ikiwa ongezeko la antena inayosambaza GT=11dBi halitabadilika katika hesabu iliyo hapo juu, lakini mazingira ya uenezaji yatabadilika, hasara ya uenezaji L0=31.1dB-20dB=11.1dB, basi hasara iliyopunguzwa ya uenezaji wa 20dB itaongeza umbali wa mawasiliano mara kumi, yaani, r=kilomita 10. Muda wa hasara ya uenezaji unahusiana na mazingira ya sumakuumeme yanayozunguka. Katika maeneo ya mijini, kuna majengo mengi marefu na hasara ya uenezaji ni kubwa. Katika maeneo ya vijijini ya vitongoji, nyumba za shamba ni ndogo na chache, na hasara ya uenezaji ni ndogo. Kwa hivyo, hata kama mipangilio ya mfumo wa mawasiliano ni sawa kabisa, kiwango cha ufikiaji kinachofaa kitakuwa tofauti kutokana na tofauti katika mazingira ya matumizi.
Kwa hivyo, wakati wa kuchagua antena zenye mwelekeo wote, zenye mwelekeo na aina za antena zenye faida kubwa au faida ndogo, ni muhimu kuzingatia kutumia antena za kituo cha msingi za aina na vipimo tofauti kulingana na hali maalum za mtandao wa mawasiliano ya simu na mazingira ya programu.
Ili kujifunza zaidi kuhusu antena, tafadhali tembelea:
Muda wa chapisho: Julai-25-2025
