وائرلیس رینج کے حساب کو سمجھنا

کسی بھی وائرلیس ڈیزائن میں اہم اعداد و شمار میں سے ایک، معمول کے آپریشن کے لئے ٹرانسمیٹر اور وصول کرنے کے درمیان زیادہ سے زیادہ فاصلے کی حد ہے. یہ مضمون رینج کے حساب میں ملوث عوامل کی شناخت اور ایک قابل اعتماد مواصلاتی لنک کو یقینی بنانے کی حد کا اندازہ کرنے کے لئے کس طرح سے پتہ چلتا ہے.

کیوں اصل رینج برابر نہیں رینج بیان فرمائے

کیا تم نے کبھی ایک ایمبیڈڈ منصوبے کے لئے ایک وائرلیس ریڈیو خریدی اور آپ کو ریڈیو فریکوئنسی (RF) کوائف نامہ میں بیان رینج حاصل نہیں تھا کہ دریافت کیا ہے؟ ایسا کیوں ہے؟ اس کی وجہ سے آپ کو ریڈیو استعمال کر رہے ہیں کہ کس طرح سپلائر رینج ماپا اور کس طرح کے درمیان اختلافات کی وجہ سے شاید ہے.

سپلائر عام طور پر حقیقی دنیا کے تجربوں سے اس کو empirically حاصل کی طرف سے یا ایک حساب کا استعمال کرتے ہوئے کی طرف سے حد کا تعین. تو نقطہ نظر جب تک آپ سب متغیر کے لئے اکاؤنٹ کے طور پر ٹھیک ہے. ایک آخباخت حل، تاہم، کے شماروں کو حل نہیں کرتے کہ حقیقی دنیا کے حالات ظاہر کر سکتے ہیں.

ہم نقطہ نظر کا آپس میں موازنہ کرنے سے پہلے، کی ایک کارخانہ دار کی تعداد یا رینج کے لئے متعلقہ متغیر سمجھنے کے لئے چند شرائط کی وضاحت.

طاقت اور میں dBm حساب

RF طاقت سب سے زیادہ عام کا اظہار کیا اور ایک milliwatt حوالہ، یا میں dBm ساتھ decibels میں ماپا جاتا ہے. ایک decibel کی کچھ حوالہ کرنے کے نظام کی طاقت کے تناسب ہے کہ ایک لوگارتمی یونٹ ہے. 0 کے decibel کی قیمت 1 کے تناسب کے برابر ہے. Decibel کی-milliwatt میگاواٹ 1 محولہ decibels میں پیداوار طاقت ہے.

میں dBm لاگرتھمی پیمانے پر مبنی ہے، یہ ایک مطلق طاقت کی پیمائش ہے. 3 میں dBm کے ہر بڑھانے کے لئے وہاں تقریبا دو مرتبہ پیداوار طاقت ہے، اور 10 میں dBm کے ہر اضافہ اقتدار میں دس گنا اضافہ کی نمائندگی کرتا ہے. 10 میں dBm (10 میگاواٹ) 10 میں dBm (0 میگاواٹ)، اور 1 میں dBm (20 میگاواٹ) سے زیادہ طاقتور 100 10 اوقات میں dBm سے 10 گنا زیادہ طاقتور ہے.

آپ مندرجہ ذیل فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے میگاواٹ اور میں dBm کے درمیان میں تبدیل کر سکتے ہیں:

P (میں dBm) = 10 • log10 (P (میگاواٹ))

P (میگاواٹ) = 10 (P (میں dBm) / 10)

مثال کے طور پر، میں dBm میں 2.5 میگاواٹ کی ہے:

میں dBm = 10log2.5 = 3.979

یا 4 میں dBm کے بارے میں. بجلی کی میگاواٹ میں 7 میں dBm کی ایک میں dBm قدر ہے:

P = 107 / 10 100.7 = = 5 میگاواٹ

راہ میں کمی

راہ نقصان ایک ریڈیو لہر فاصلے پر پرچار کے طور پر اس وقت ہوتی ہے بجلی کی کثافت میں کمی ہے. راہ نقصان میں بنیادی عنصر ریڈیو لہروں خود کی دوری سے زیادہ سگنل کی طاقت میں کمی ہے. ریڈیو لہروں بجلی کی کثافت کے لئے ایک الٹا مربع قانون پر عمل کریں: بجلی کی کثافت فاصلے کے الٹا مربع کے متناسب ہے. آپ کو فاصلے دوگنا ہر بار، آپ کو صرف ایک چوتھائی طاقت حاصل. یہ پیداوار طاقت میں ہر 6-میں dBm اضافہ ممکن ہے کہ ممکن فاصلے ڈبلز کا مطلب ہے کہ.

ٹرانسمیٹر کی طاقت کے علاوہ، رینج متاثر کرنے والے دوسرے عنصر وصول سنویدنشیلتا ہے. یہ عام طور پر -dBm میں ظاہر کیا جاتا. پیداوار کی طاقت اور وصول سنویدنشیلتا دونوں میں dBm میں بیان کیا گیا ہے کے بعد سے، آپ کو ایک نظام پڑ سکتا ہے کہ زیادہ سے زیادہ راستے میں کمی کا حساب کرنے کے لئے آسان کے علاوہ اور باقی نکالنا استعمال کر سکتے ہیں:

وصول سنویدنشیلتا + فوائد - - زیادہ سے زیادہ راستے نقصان = بجلی کی ترسیل کے نقصانات

فوائد کسی فوائد دشاتمک ترسیل کے نتیجے میں اور / یا انٹینا حاصل شامل. اینٹینا فوائد عام طور پر ایک isotropic اینٹینا محولہ DBI میں اظہار کر رہے ہیں. نقصانات کسی بھی فلٹر یا کیبل کشینن یا مشہور ماحولیاتی حالات میں شامل ہیں. یہ رشتہ بھی تمام فوائد اور رسیور میں سگنل کی طاقت کی پیمائش کرنے کے لئے ایک نظام کے نقصانات کے اکاؤنٹنگ ہے جس میں ایک لنک بجٹ، کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے:

موصولہ طاقت = منتقل طاقت فوائد - نقصان

مقصد وصول سنویدنشیلتا سے موصول طاقت زیادہ بنانے کے لئے ہے

مفت کی جگہ (ایک مثالی حالت) میں، الٹا مربع قانون رینج کو متاثر صرف عنصر ہے. حقیقی دنیا میں، تاہم، بھی رینج دوسرے عوامل کی طرف سے اوکردوست جا سکتا ہے:

اس طرح کی دیواروں، درختوں، اور پہاڑیوں کے طور پر • رکاوٹوں اہم سگنل کے نقصان کا سبب بن سکتا.

• ہوا (نمی) میں پانی آریف توانائی کو جذب کر سکتے ہیں.

• دھاتی اشیاء سگنل کے نئے ورژن بنانے، ریڈیو لہروں کی عکاسی کر سکتے ہیں. یہ ایک سے زیادہ لہروں مختلف اوقات اور (کبھی کبھی تعمیری اور) destructively میں رسیور خود کے ساتھ مداخلت تک پہنچ. یہ multipath کہا جاتا ہے.

دھندلا مارجن

ان رکاوٹوں کی مقدار کے لئے بہت فارمولوں ہیں. رینج کی تعداد شائع جب، تاہم، مینوفیکچررز اکثر رکاوٹوں اور صرف ایک لائن کے نزدیک (لاس) یا مثالی راہ رینج ریاست کو نظر انداز. کارخانہ دار کے لئے جانبداری میں، یہ ایک ریڈیو پر استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں تمام ماحول جاننا ناممکن ہے، تو یہ ایک حاصل ہو سکتا ہے مخصوص رینج کا حساب کرنے کے لئے ناممکن ہے. مینوفیکچررز بعض اوقات اس طرح کے ماحول اور حالات کے لئے فراہم کرنے کے لئے ان کے حساب میں ایک دھندلا مارجن میں شامل ہوں گے. اس طرح، فاصلے کے حساب کے لئے مساوات بن جاتا ہے:

زیادہ سے زیادہ راستے نقصان = بجلی کی ترسیل - رسیور سنویدنشیلتا + فوائد - نقصان - دھندلا مارجن

دھندلا مارجن ایک ایسا نظام ڈیزائنر نامعلوم متغیر کے لئے اکاؤنٹ کرنے کے لئے شامل ایک الاؤنس ہے. دھندلا مارجن اعلی، بہتر مجموعی لنک معیار ہو جائے گا. ایک دھندلا مارجن صفر کے سیٹ کے ساتھ، صرف سب سے زیادہ ڈیزائن کے لئے لنک بجٹ بہت عملی نہیں ہے جس میں لاس حالات میں، ابھی بھی درست ہے. ایک حسابی نظام تعینات کیے جانے کی توقع ہے جس میں ماحول پر منحصر ہے میں دھندلا مارجن کی رقم شامل کرنے کے لئے. 12 میں dBm کی ایک دھندلا مارجن اچھا ہے، لیکن ایک بہتر تعداد 20 میں dBm کرنے کے لئے 30 جائے گا.

ایک مثال کے طور پر،، 20 میں dBm، -100 میں dBm کی ایک رسیور سنویدنشیلتا کی بجلی کی ترسیل فرض 6 DBI کے اینٹینا فائدہ حاصل، 6 DBI کے اینٹینا حاصل، اور 12 DB کے ایک دھندلا مارجن منتقل. کیبل نقصان نہ ہونے کے برابر ہے:

زیادہ سے زیادہ راستے نقصان = بجلی کی ترسیل - رسیور سنویدنشیلتا + فوائد - نقصان - دھندلا مارجن

V - زیادہ سے زیادہ راستے نقصان = 20 - (-100) 12 - 12 120 = DB کے

زیادہ سے زیادہ راستے نقصان پایا گیا ہے ایک بار، آپ فارمولے سے رینج حاصل کر سکتے ہیں:

فاصلہ (کلومیٹر) = 10 (زیادہ سے زیادہ راستے میں کمی - 32.44 - 20log (F)) / 20

جہاں میگاہرٹز میں F = تعدد. زیادہ سے زیادہ راستے نقصان 120 DB کے 2.45 گیگاہرٹج یا 2450 میگاہرٹز کی فریکوئنسی پر ہے اگر مثال کے طور پر، رینج ہو جائے گا:

فاصلہ (کلومیٹر) = 10 (120 - 32.44 - 67.78) / = 20 9.735 کلومیٹر

ساخت، پیکر 1 2.45 گیگاہرٹج کی فریکوئنسی پر زیادہ سے زیادہ راستے میں کمی اور کی حد کے درمیان تعلقات کو ظاہر کرتا ہے.

1. وکر کلومیٹر میں لنک بجٹ یا زیادہ سے زیادہ راستے میں کمی میں dBm میں اور اندازے کے مطابق کی حد کے درمیان تعلقات کو ظاہر کرتا ہے.

تجرباتی نتائج کی تشریح

آخباخت طریقوں رینج کا تعین کرنے میں بہت مفید ہیں، یہ اکثر ایک ایسا نظام میں تعمیر کرنے کے لئے کتنا دھندلا مارجن کو سمجھنے کے لئے حقیقی دنیا کی پیمائش کے لئے مثالی لاس حاصل کرنے کے لئے مشکل اور مشکل ہے. ماپا نتائج اس طرح multipath تبلیغ، مداخلت، اور آریف جذب کے طور پر ایک ایسا نظام کی رینج متاثر کر سکتا ہے کہ آریف تبلیغ باہر مسائل، شناخت میں مدد کر سکتے ہیں. لیکن تمام حقیقی دنیا ٹیسٹ ایک ہی ہیں، تو حقیقی دنیا پیمائش اوپر حساب لنک بجٹ تعداد کی حوصلہ افزائی کرنے کے لئے بنیادی طور پر استعمال کیا جانا چاہئے نہیں.

ایک آخباخت ٹیسٹ میں حاصل رینج متاثر کر سکتا ہے کہ عوامل اینٹینا فائدہ، اینٹینا کی اونچائی، اور مداخلت شامل ہیں. اینٹینا فائدہ نظام میں فائدہ کا ایک اہم ذریعہ ہے. اکثر ایسا ہوتا ہے مینوفیکچررز زیادہ اعتدال پسند حاصل omni- دشاتمک اینٹینا کو اعلی حاصل Yagi کے سے انٹینا اور پیچ ینٹینا کی مختلف اقسام کے ساتھ کام کرنے کے لئے ان کے ریڈیو تصدیق کریں گے. یہ اب آپ ریڈیو استعمال کر رہے ہیں جس کے ساتھ اینٹینا کی اسی قسم کے ساتھ کارکردگی کا مظاہرہ کیا گیا تھا ٹیسٹ کو یقینی بنانے کے لئے اہم ہے. دونوں ترسیل پر ایک 6-میں dBm اینٹینا ایک 3-میں dBm اینٹینا سے تبدیل اور لنک بجٹ میں ایک 6-میں dBm فرق کی وجہ سے اور نصف کی طرف سے رینج کم ہو جائے گا کی طرف موصول.

اینٹینا کی اونچائی اور Fresnel کے زون

اینٹینا کی اونچائی آخباخت پیمائش کے لئے ایک تشویش ہے. ایک اینٹینا کی اونچائی میں اضافہ کے دو اہم کام کرتا ہے. سب سے پہلے، یہ کاریں، لوگ، درخت اور عمارتوں کی طرح کسی بھی ممکنہ اورودھوں اوپر آپ حاصل کرنے میں مدد کر سکتے ہیں. دوسرا، یہ تمہارا سچا آریف سگنل کا راستہ لاس Fresnel کے زون میں کم از کم 60٪ کی منظوری حاصل کرنے میں مدد کر سکتے ہیں.

Fresnel کے زون جس علاقے سگنل کی طول موج کی طرف سے بیان کیا جاتا ہے ٹرانسمیٹر اور رسیور کے درمیان ایک بیضوی حجم ہے. یہ ریڈیو لہروں کی رکاوٹ یا diffraction کے لئے اکاؤنٹ کرنے کی کوشش کرتا ہے کہ ایک سوچی سمجھی علاقہ ہے. یہ زیادہ سے زیادہ سگنل کی طاقت حاصل کرنے کے لئے ایک سگنل رکاوٹوں کے ارد گرد ہونا چاہئے مناسب کلیئرنس کا حساب کرنے کے استعمال کیا جاتا ہے. انگوٹھے کا عام اصول اینٹینا کی اونچائی سے زیادہ نہیں 60٪ ہیں کہ راہ میں حائل رکاوٹوں کے اوپر واضح لاس راستہ ہے کرنے کے لئے ہے.

زمین کے گھماو بھی لانگ رینج وائرلیس لنکس کے لئے لاس اثر انداز کر سکتے. میز لنک راہ کی midpoint میں زمین کی اونچائی پہاڑوں یا دوسرے خطوں کی خصوصیات اور اینٹینا کی اونچائی کے لئے اکاؤنٹ نہیں ہے جہاں اثر، کی کچھ مثالیں فراہم کرتا Fresnel کے زون میں کم از کم 60٪ ہے کہ ایک اشارہ حاصل.
بہت سے عملی کی ترتیبات میں، آپ اور transceivers ایک کم اینٹینا کی اونچائی کے ساتھ کام کر سکتے ہیں، لیکن یہ مینوفیکچررز ایک مناسب اونچائی پر ان ینٹینا کی جگہ ہے کہ ایک اچھا شرط ہے. آپ کی درخواست کے لئے، آپ کو سب سے بہترین رینج حاصل کرنے کے لئے ایک مناسب اینٹینا کی اونچائی حاصل کرنے کی کوشش کرنا چاہئے. ساخت، پیکر 2 راہ فاصلے، رکاوٹ اونچائی، اور اینٹینا کی اونچائی Fresnel کے زون سے متعلق ہے کہ کس طرح کی وضاحت کرتا ہے.

2. مطلوبہ اینٹینا اونچائی Fresnel کے زون کے حالات کے لئے معاوضہ 60٪ مارجن میں رکاوٹ کی اونچائی اور فیکٹرنگ کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے.

آخر میں، شور اور مداخلت ایک وائرلیس کے نظام کی رینج پر منفی اثرات مرتب کر سکتے ہیں. شور کنٹرول نہیں کیا جا سکتا ہے لیکن یہ ایک مسئلہ ہے اگر رینج میں factored ہونا چاہئے. 902 میں، صنعتی سائنسی، اور (آئایسیم) طبی بینڈ میں میگاہرٹز (شمالی امریکہ) اور 928 گیگاہرٹج (دنیا بھر میں)، مداخلت اکثر توقع کیا جا سکتا 2.4، لیکن اس کے لئے اکاؤنٹنگ مشکل ہے. مداخلت موجود نہیں ہے صرف اس وقت جب مینوفیکچررز آخباخت ٹیسٹ کارکردگی کا مظاہرہ کر سکتے ہیں. یہ یقینی طور پر آپ کے ماحول ڈویلپر کی جانچ کے دوران موجود تھے سے زیادہ مداخلت ہے کہ امکان ہے.

خلاصہ

ایک ایسا نظام میں بہت سے متغیر کے ساتھ، آپ کو کس طرح ایک کارخانہ دار کی طرف سے دعوی کی حد آپ کے سسٹم پر لاگو ہوں گی کہ آیا جان سکتا ہے؟ اکثر یہ ٹیسٹ کو empirically مظاہرہ کر رہے تھے یا حد کی تعداد شمار کر رہے تھے تو جاننا ناممکن ہے. بہر حال، زیادہ سے زیادہ بجلی کی ترسیل اور وصول سنویدنشیلتا کا تجزیہ کرتے ہوئے، آپ کو اگلے ایک ریڈیو کا موازنہ کرنے کا بنیادی پیدا کر سکتے ہیں. ایک سیٹ دھندلا مارجن اور وجہ انٹینا یا آریف کیبلز کی وجہ سے نقصانات کے لئے کسی بھی فوائد کے ساتھ، ان کی تعداد کا استعمال کرتے ہوئے، آپ کو ایک زیادہ سے زیادہ لنک بجٹ حساب کر سکتے ہیں. پھر آپ کے اپنے رینج کا حساب کرنے کے مندرجہ بالا فاصلے مساوات استعمال. مختلف ریڈیو آلات کے لئے، یہ ایک اچھا بنیادی اپنی ضروریات کو پورا ہے کہ دو یا تین نظام کا موازنہ کرنے فراہم کرنی چاہیے.

ریڈیو آپ کی درخواست میں کام کریں گے تو سمجھنے کے لئے، آپ اینٹینا کی اونچائی، multipath، مداخلت، اور اورودھوں حساب کر سکتے ہیں کہ درست حقیقی دنیا کے ٹیسٹ کے لئے کوشش کرنا چاہئے. آپ کی درخواست کے لئے حقیقی دنیا کے ٹیسٹ میں تاخیر اور صرف لفظ بہ لفظ ڈویلپر کی تعداد لے، پوچھ آپ کو چھوڑ کر سکتے ہیں "میرے رینج ہے؟"

ایک پیغام چھوڑ دیں 

پیغام کی فہرست