КОРОТКИЙ ОПИС
Вимірювачі потужності серії Anritsu ML2490A являють собою швидкісні оцифровщики і обробники сигналів, що надходять від підключених до них датчиків (сенсорів) потужності. Модель Anritsu ML2495A є одноканальної і підтримує підключення одного датчика, а модель Anritsu ML2496A може працювати одночасно з двома різними датчиками. Залежно від типів підключених датчиків частотний діапазон може складати від 100 кГц до 65 ГГц.
Завдяки дуже високій швидкості оцифровки (дозвіл за часом досягає 1 нс) вимірювачі серії Anritsu ML2490A можуть використовуватися для розробки і настройки радарів, а смуга пропускання, цих приладів, що дорівнює 65 МГц, дозволяє застосовувати їх на всіх стадіях будівництва і експлуатації бездротових систем зв'язку 3G, 4G і 5G, в тому числі і систем наступного покоління на основі складних технологій модуляції, таких як OFDM.
Крім імпульсних датчиків і датчиків пікової потужності, до приладів серії Anritsu ML2490A можна підключати різноманітні датчики для вимірювання стаціонарних радіосигналів (CW), що робить їх універсальними в застосуванні. Повний опис всіх характеристик серії Anritsu ML2490A Ви можете завантажити нижче на цій сторінці у розділі.
Основні характеристики:
Кількість каналів: 1 (модель ML2495A) або 2 (модель ML2496A).
Частота: 100 кГц - 65 ГГц (залежить від датчика).
Смуга пропускання (відеополоса): 65 МГц.
Типовий час наростання: 8 нс (з імпульсним датчиком MA2411B).
Дозвіл по часу: 1 нс. Вбудований калібратор потужності (50 МГц і 1 ГГц).
Оптимально підходить для радарних застосувань і бездротових мереж (4G і 5G).
Вимірювання потужності: Average, Min, Max, Peak, Crest, PAE (Power Added Efficiency).
Екран 8,9 см (дозвіл 320 x 240). Інтерфейси: Ethernet, IEEE-488 (GPIB), RS-232.
Маса: 3 кг. Габарити: 213 x 88 x 390 мм. Робоча температура: від 0 ° С до + 50 ° С.
Точне вимірювання потужності будь-яких радіосигналів
ДОКЛАДНИЙ ОПИС
Серія вимірювачів потужності радіосигналів Anritsu ML2490A володіє максимальними характеристиками в порівнянні з двома іншими серіями вимірників Anritsu (ML2480B і ML2430A). У серію ML2490A входить дві моделі: одноканальна ML2495A і двоканальна ML2496A. Обидві моделі працюють спільно з зовнішніми сенсорами (датчиками). З вимірювачами потужності Anritsu ML2490A сумісні шість серій датчиків, які вирішують дуже широкий спектр завдань в діапазоні частот від 10 МГц до 50 ГГц і в діапазоні потужностей від -70 дБм до +20 дБм.
Залежно від типу підключеного датчика, вимірювачі Anritsu ML2490A можуть вимірювати такі параметри потужності сигналу: Average (середнє значення), Min (мінімальне значення), Max (максимальне значення), Peak (пікове значення), Crest (пік-фактор), Rise- time (час наростання), PAE (Power Added Efficiency - ККД підсумовування потужності) і ін. Для калібрування датчиків прилади Anritsu ML2490A як стандартної функції містять вбудований калібратор потужності на дві частоти: 50 МГц і 1 ГГц.
На цій фотографії показаний одноканальний вимірювач потужності радіосигналів Anritsu ML2495A і двоканальний вимірювач потужності радіосигналів Anritsu ML2496A разом з двома кращими датчиками: імпульсним датчиком Anritsu MA2411 (до 40 ГГц) і широкосмуговим датчиком Anritsu MA2491A (до 18 ГГц).
Одноканальний вимірювач Anritsu ML2495A (зверху) і двоканальний Anritsu ML2496A (знизу) разом з імпульсним датчиком потужності MA2411 і широкосмуговим датчиком потужності MA2491A.
Датчик (сенсор) імпульсної потужності Anritsu MA2411B
Вимірювачі потужності Anritsu ML2495A і ML2496A разом з датчиком Anritsu MA2411B ідеально підходять для вимірювання параметрів імпульсних радіосигналів в частотному діапазоні від 300 МГц до 40 ГГц. Завдяки типовому часу наростання, рівному 8 нс і роздільної здатності 1 нс, можливо пряме вимірювання характеристик радіолокаційних імпульсів, а також великої кількості інших типів сигналів, що мають імпульсну або пакетну структуру.
На цій фотографії показаний скріншот екрану вимірювача потужності Anritsu ML2496A з результатами вимірювань параметрів фронту радіочастотного імпульсу. Виміри проводилися за допомогою датчика імпульсної потужності Anritsu MA2411B. Масштаб по горизонтальній осі становить 20 нс на розподіл, а по вертикальній 3 дБ на розподіл. Сигнал, що надходить від датчика оцифровується зі швидкістю 62,5 Мвиб / с.
На цій фотографії показаний скріншот екрану вимірювача потужності Anritsu ML2496A з результатами вимірювань параметрів чотирьох послідовних радіочастотних імпульсів. Масштаб по горизонтальній осі становить 2 мкс на розподіл, а по вертикальній 5 дБ на розподіл. Для кожного імпульсу можна виміряти: час наростання, час спаду, тривалість і інші параметри, включаючи інтервал повторення імпульсів PRI (Pulse Repetition Interval). Також на екран виводяться результати по групі імпульсів: мінімальне, максимальне і середнє значення потужності.
Вимірювання параметрів чотирьох послідовних радіочастотних імпульсів.
При вимірі потужних радіосигналів, часто використовуються атенюатори або ответвители. У вимірі потужності Anritsu серії ML2490A є можливість автоматичного обліку значення зовнішнього аттенюатора або ответвителя так, що результати вимірювання на екрані відповідають реальній потужності.
Перед використанням датчика Anritsu MA2411B з вимірником потужності серії ML2490A необхідно виконати їх спільну калібрування. Для цього на передній панелі вимірювача потужності розташовується вихід еталонного сигналу (Calibrator) частотою 1 ГГц і амплітудою 0 дБм (1 мВт). Підключивши датчик до цього виходу і натиснувши відповідний пункт меню, Ви виконаєте калібрування датчика і обнулення похибок вимірювального тракту, що підготує прилад до проведення точних вимірювань.
Датчик Anritsu MA2411B оптимізований для вимірювання імпульсних сигналів і сигналів з широкосмугового модуляцією, проте він може успішно застосовуватися для точного вимірювання характеристик стаціонарних (CW) і повільно змінюються радіосигналів. Відповідний скріншот показаний на цій фотографії.
Широкосмугові датчики (сенсори) потужності Anritsu MA2490A і MA2491A
Для вимірювання параметрів телекомунікаційних сигналів, а також деяких типів імпульсних сигналів призначені два широкосмугових датчика: Anritsu MA2490A (від 50 МГц до 8 ГГц) і Anritsu MA2491A (від 50 МГц до 18 ГГц). Обидва датчика забезпечують смугу пропускання 20 МГц (ще її називають відеополосой або швидкістю реакції), що досить для точного вимірювання швидко змінюються сигналів, таких як 3G / 4G, WLAN, WiMAX і імпульсів більшості типів радарних систем. Час наростання у цих датчиків в імпульсному режимі вимірювання складає 18 нс.
Імпульсні характеристики у датчиків MA2490A і MA2491A трохи гірше, ніж у MA2411B, про який говорилося вище, зате мінімальна вимірювана потужність становить -60 дБм, замість -20 дБм у MA2411B. Істотне розширення нижнього порога по потужності досягається за рахунок присутності всередині датчиків додаткового вимірювального тракту, який автоматично включається при малих значеннях потужності.
На цій фотографії показаний скріншот екрану вимірювача потужності Anritsu ML2496A з результатами вимірювань параметрів сигналу GSM. Виміри проводилися за допомогою широкосмугового датчика потужності Anritsu MA2491A. Масштаб по горизонтальній осі становить 48 мкс на розподіл, а по вертикальній 5 дБ на розподіл. Пікова потужність окремих фрагментів сигналу досягає 12 дБм.
Вимірювання параметрів сигналу GSM за допомогою широкосмугового датчика Anritsu MA2491A.
Високоточні діодні датчики (сенсори) потужності серії Anritsu MA2440D
Ця серія високоточних датчиків призначена для радіосигналів з невисокою швидкістю зміни або модуляції (наприклад TDMA), а також стаціонарних (CW - Continuous Wave) сигналів. Швидкість реакції (відеополоса) у цих датчиків складає 100 кГц, а час наростання 4 мкс. Всі датчики серії MA2440D мають вбудований аттенюатор на 3 дБ, який суттєво покращує узгодження (КСВ) вхідного радіораз'ёма датчика. Широкий динамічний діапазон 87 дБ і лінійність краще ніж 1,8% (до 18 ГГц) і 2,5% (до 40 ГГц) роблять ці датчики ідеальними для широкого кола застосувань, включаючи вимір коефіцієнтів посилення і ослаблення радіопристроїв.
Серія датчиків Anritsu MA2440D складається з трьох моделей, що відрізняються верхнім частотним діапазоном і типом вхідного коннектора: модель MA2442D (від 10 МГц до 18 ГГц, Коннектор N (m)), модель MA2444D (від 10 МГц до 40 ГГц, Коннектор K (m)) і модель MA2445D (від 10 МГц до 50 ГГц, Коннектор V (m)). Для прикладу, на цій фотографії показаний датчик Anritsu MA2444D з коннектором типу K (m).
Високоточні датчики (сенсори) потужності на основі термоеффектом серії Anritsu MA24000A
Ця серія високоточних датчиків призначена для стаціонарних (CW - Continuous Wave) і повільно змінюються радіосигналів. Час наростання у цих датчиків становить 15 мс. Принцип роботи датчиків цієї серії заснований на термоелектричному ефекті, що дозволяє точно вимірювати середню (average) потужність будь-якого радіосигналу незалежно від його структури або виду модуляції. динамічний діапазон цих датчиків дорівнює 50 дБ, а лінійність краще ніж 1,8% (до 18 ГГц) і 2,5% (до 50 ГГц).
Серія датчиків Anritsu MA24000A складається з трьох моделей, що відрізняються верхнім частотним діапазоном і типом вхідного коннектора: модель MA24002A (від 10 МГц до 18 ГГц, Коннектор N (m)), модель MA24004A (від 10 МГц до 40 ГГц, Коннектор K (m)) і модель MA24005A (від 10 МГц до 50 ГГц, Коннектор V (m)). Всі три датчика серії Anritsu MA24000A показані на цій фотографії.
Принцип дії і внутрішній устрій вимірювачів потужності серії Anritsu ML2490A
Датчики потужності, що підключаються до измерителям серії Anritsu ML2490A, виконують функцію перетворення високочастотного сигналу, потужність якого треба виміряти, в низькочастотний сигнал. Цей низькочастотний сигнал надходить від датчика на вхід вимірювача серії ML2490A, оцифровується за допомогою вбудованого АЦП, обробляється цифровим сигнальним процесором і виводиться на дисплей приладу.
На цьому малюнку показана структурна схема одноканальної моделі ML2495A. На цій структурній схемі зеленим кольором виділені два АЦП (аналого-цифрових перетворювача) за допомогою яких проводиться оцифровка низькочастотного сигналу, що надходить від підключеного до вимірника датчика потужності. Якщо підключений діодний датчик серії Anritsu MA2440D або термоелектричний датчик серії Anritsu MA24000A, то оцифровка виконується за допомогою 16-ти розрядного АЦП. А якщо підключений імпульсний датчик Anritsu MA2411B або широкосмугові датчики Anritsu MA2490A або MA2491A, то оцифровка виконується за допомогою швидкісного 14-ти розрядного АЦП.
Структурна схема одноканального вимірювача потужності Anritsu ML2495A.
А так виглядає внутрішній устрій вимірювача потужності серії Anritsu ML2490A. По центру розташовується невелика прямокутна плата вбудованого калібратора на 50 МГц і 1 ГГц, високочастотний кабель з якої подлючён до N гнізда на передній панелі. Під платою калібратора розташовується велика вимірювальна плата, яка містить аналогову частину, АЦП і масив програмованих логічних матриць. Відразу під вимірювальної платою розташовується друга велика плата цифрової обробки і контролю, що містить DSP (цифровий сигнальний процесор), мікроконтролер і цифрові вузли індикації і управління.
Всі вимірювачі потужності серії Anritsu ML2490A поставляються в комплекті з комп'ютерною програмою віддаленого управління Anritsu PowerMax. Ця програма запускається на Windows сумісному персональному комп'ютері і дозволяє дистанційно керувати роботою одноканального приладу Anritsu ML2495A або двоканального Anritsu ML2496A. Проведення вимірювань за допомогою програми PowerMax спрощує початкову настройку приладу, прискорює обробку вимірювань і дозволяє зручно документувати і зберігати результати.
Приклад головного вікна програми Anritsu PowerMax показаний на цьому скріншоті. В даному випадку здійснюється управління двоканальної моделлю Anritsu ML2496A, до першого каналу якої підключений датчик імпульсної потужності Anritsu MA2411B, а до другого каналу широкосмуговий датчик потужності Anritsu MA2491A. Щоб збільшити зображення, натисніть на фотографію.
Вимірювачі потужності серії Anritsu ML2490A поставляються з програмою Anritsu PowerMax.
Натисніть на фото, щоб збільшити зображення.
Технічні характеристики вимірювачів Anritsu ML2490A і датчиків потужності
Нижче наводиться перелік основних технічних характеристик вимірювачів потужності серії Anritsu ML2490A. докладні технічні характеристики вимірників дивіться нижче на цій сторінці у розділі.
Основні технічні характеристики вимірювачів потужності серії Anritsu ML2490A.
Нижче наводиться перелік основних технічних характеристик датчиків потужності (сенсорів потужності) різних типів, які сумісні з вимірювачами серії Anritsu ML2490A. Детальні технічні характеристики датчиків дивіться нижче на цій сторінці у розділі.
Основні характеристики датчиків потужності, сумісних з серією Anritsu ML2490A.
Комплект поставки вимірювачів потужності серії Anritsu ML2490A
| Найменування | Короткий опис |
| Anritsu ML2495A | Одноканальний вимірювач потужності імпульсних, модульованих і стаціонарних радіосигналів |
| або | |
| Anritsu ML2496A | Двоканальний вимірювач потужності імпульсних, модульованих і стаціонарних радіосигналів |
| плюс: | |
| 2000-1537-R | Кабель 1,5 метра для підключення датчика (по 1 шт. На кожен канал) |
| - | Шнур живлення |
| - | Оптичний диск з документацією і програмою PowerMax |
| - | сертифікат калібрування |
| - | 1 рік гарантії (можливо продовження терміну гарантії до 3 і 5 років) |
Опції та аксесуари для вимірників потужності серії Anritsu ML2490A
Основні опції:
- опція 760-209
(Жорсткий транспортний кейс для транспортування приладу і аксесуарів).
- опція D41310 (М'яка сумка для транспортування приладу з ремнем ременем).
- опція 2400-82
(Набір для монтажу в стійку одного вимірювача).
- опція 2400-83
(Набір для монтажу в стійку двох вимірювачів).
- опція 2000-1535
(Захисна кришка для передньої панелі).
- опція 2000-1536-R (Кабель 0,3 метра для підключення вимірювального датчика).
- опція 2000-1537-R (Кабель 1,5 метра для підключення вимірювального датчика).
- опція 2000-1544
(Кабель RS-232 для перепрошивки приладу).
Сумісні датчики потужності (сенсори):
- датчик Anritsu MA2411B (Імпульсний сенсор від 300 МГц до 40 ГГц, від -20 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2490A (Широкосмуговий сенсор від 50 МГц до 8 ГГц, від -60 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2491A (Широкосмуговий сенсор від 50 МГц до 18 ГГц, від -60 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2472D (Стандартний діодний сенсор від 10 МГц до 18 ГГц, від -70 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2473D (Стандартний діодний сенсор від 10 МГц до 32 ГГц, від -70 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2474D (Стандартний діодний сенсор від 10 МГц до 40 ГГц, від -70 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2475D (Стандартний діодний сенсор від 10 МГц до 50 ГГц, від -70 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2442D (Високоточний діодний сенсор від 10 МГц до 18 ГГц, від -67 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2444D (Високоточний діодний сенсор від 10 МГц до 40 ГГц, від -67 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2445D (Високоточний діодний сенсор від 10 МГц до 50 ГГц, від -67 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2481D (Універсальний сенсор від 10 МГц до 6 ГГц, від -60 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA2482D (Універсальний сенсор від 10 МГц до 18 ГГц, від -60 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA24002A (Термоелектричний сенсор від 10 МГц до 18 ГГц, від -30 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA24004A (Термоелектричний сенсор від 10 МГц до 40 ГГц, від -30 dBm до +20 dBm).
- датчик Anritsu MA24005A (Термоелектричний сенсор від 10 МГц до 50 ГГц, від -30 dBm до +20 dBm).
документація
Ця документація в форматі PDF містить найбільш повний опис можливостей вимірювачів потужності серії Anritsu ML2490A, їх технічних характеристик і режимів роботи:
Опис вимірювачів потужності Anritsu ML2490A і датчиків до них (англійською) (12 стр .; 7 МБ)
Технічні характеристики вимірювачів Anritsu ML2490A і датчиків до них (англійською) (12 стр .; 1 МБ)
Керівництво по експлуатації вимірювачів потужності Anritsu ML2490A (англійською) (224 стор .; 3 МБ)
Керівництво з програмування вимірників Anritsu ML2490A (англійською) (278 стор .; 3 МБ)
Коротка інформація про прилади для вимірювання потужності радіосигналів (англійською) (4 стор .; 2 МБ)
А тут можна знайти наші поради та іншу корисну інформацію по цій темі:
Короткий огляд всіх серій радіочастотних вимірювальних приладів Anritsu
Короткий огляд всіх серій портативних радіочастотних аналізаторів Anritsu
Як купити обладнання дешевше - знижки, спеціальні ціни, демо і б / у прилади
Для спрощення процесу вибору вимірювача або датчика потужності, Ви можете скористатися нашим досвідом і рекомендаціями. У нас більше 10 років практичного досвіду поставок і ми відразу зможемо відповісти на багато питань по моделям, опцій, термінів поставки, цін та знижок. Це збереже Ваш час і гроші. Для цього просто зателефонуйте нам або напишіть нам по
На жаль, у нас немає точної інформації, коли очікуються поставки конкретних товарів. Краще не додавати в посилку відсутні товари, або бути готовим чекати неходові товари кілька місяців. Були випадки, що відсутні товари виключалися з продажу.
Має сенс розділити посилки. Одна повністю укомплектована, інша з відсутніми товарами.
Щоб після приходу на склад відсутній товар автоматично зарезервовані за Вами, необхідно оформити і сплатити його в замовленні.
Вимірювач потужності радіосигналу ImmersionRC і 30dB аттенюатор (35Mhz-5.8Ghz)
Використання приймально-передавальної апаратури без попереднього налаштування і перевірки на землі загрожує великими неприємностями в повітрі. Вимірювач потужності радіосигналу ImmersionRC дозволить вам протестувати і налаштувати приймально-передавальні пристрої, а також перевірити технічні характеристики антени. Використовуючи цей прилад, ви зможете провести порівняльні тести з різними типами антен, побудувати діаграми спрямованості випромінювання, а також виміряти вихідну потужність передавача, використовуючи вбудований аттенюатор (дільник потужності).
Вимірювач потужності працює з обома, імпульсними і немодульованих, типами сигналів і має широкий діапазон робочих частот від 35МГц до 5.8ГГц, дозволяючи протестувати як відео, так і RC системи.
Прилад буде незамінним помічником, починаючи від настройки саморобних антен і закінчуючи тестуванням передавача відеосигналу на відповідність вихідної потужності після аварії.
Чи не сподівайся на авось! Протестуй обладнання!
особливості:
Доступна ціна пристрою, набагато дешевше, ніж інше подібне обладнання
Вимірювання рівнів випромінюваного сигналу (наприклад УВЧ діапазону, сигналу передавача аудіо / відео)
Калібрування на всіх основних каналах, які використовуються в моделизме, особливо FPV
Динамічний діапазон 50dB (-50dBm -\u003e 0dBm без використання зовнішнього аттенюатора)
Виведення інформації в MW або dBm
У комплекті 30dB аттенюатор і адаптер
Специфікація:
Діапазон частот: 1MHz thru 8GHz, калібрований на основних каналах для FPV / UAV
Рівень потужності без атеннюатора: 50dBm thru 0dBm
регулювання: Програмовані налаштування атенюатора, коригування даних
Джерело живлення: USB або джерело постійного струму 6-16В
Калібрований тест обладнання: \u003e 100 в співвідношенні частота / потужність
роз'єм: стандартний високоякісний SMA
Ослаблення коефіцієнта стоячої хвилі: 8ГГц (типове)
Розміри (LxWxH): L \u003d 90мм x W \u003d 52мм x H \u003d 19мм
вага: 40г
Напругу живлення: 6 - 16В DC
Струм: 100мA
Take the guess work out of your setups with proper testing on the ground before risking problems in the air.
The ImmersionRC RF power meter lets you test and tune both your uplink and downlink setups in power and Antenna performance. You can do comparative tests on various antenna designs or plot the radiation pattern, even test the direct output power of your transmitters using the included Attenuator.
The Power meter works with both pulsed and continuous wave signals and a wide range of frequencies from 35Mhz to 5.8GHz, allowing you to test both video and RC systems.
This is an invaluable tool for anything from hand tuning a DIY antenna to testing a video TX after a crash for proper output power. Do not just guess with your investment ... Test it.
Features:
Affordable RF power measurements, a fraction of the cost of similar equipment
Measure pulsed, and continuous RF power levels (e.g. UHF, and A / V Downlinks)
Calibrated on all common bands used for modelling, and especially FPV
50dB of dynamic range (-50dBm -\u003e 0dBm without the external attenuator)
Readout in MW, or dBm
Included 30dB attenuator and adapter
Specs:
Frequency range: 1MHz thru 8GHz, calibrated on common bands used for FPV / UAV
Power level without attenuator: 50dBm thru 0dBm
Adjustments: Programmable attenuator setting, readout corrected
Power: USB, or DC power jack power source, 6V-16V
Calibrated against traceable test equipment at: \u003e 100 frequency / power combinations.
Connector: Standard high-quality SMA
Un-attenuated VSWR: 8GHz.
Attenuated VSWR: 8GHz (typical)
Dimensions (LxWxH): L \u003d 90mm x W \u003d 52mm x H \u003d 19mm
Weight (Grams): 40g
Supply Voltage: 6 - 16V DC
Power Consumption: 100mA
Завдання. 3
Теоретична частина. 4
Основні положення. 4
Одиниці виміру рівнів радіосигналів. 5
Модель Окамури-Хата. 7
Модель COST231-Хата. 8
Модель COST 231-Уолфиш-Ікегамі. 8
Результати досліджень. 11
завдання
1. Провести порівняльні дослідження емпіричних моделей загасання радіохвиль Окамури-Хата, COST 231-Хата і COST 231 Уолфиш-Ікегамі при заданих характеристиках каналу зв'язку для варіанта 4 методичних вказівок;
3. Звіт по роботі оформити з наявністю наступних розділів: 1) завдання, 2) теоретична частина (текст додається) і 3) результати досліджень - два малюнки з трьома графіками кожен.
Примітка: розрахунок моделі COST231Уолфіш-Ікегамі виконати тільки для випадку прямої видимості.
Теоретична частина
Основні положення
Дослідження поширення радіохвиль в міських умовах мають велике значення в теорії і техніці зв'язку. Дійсно, в містах проживає найбільше число жителів (потенційних абонентів), а умови поширення радіохвиль істотно відрізняються від поширення у вільному просторі і напіввільних просторі. В останньому випадку розуміється поширення над регулярної земною поверхнею, коли діаграма спрямованості не перетинається з земною поверхнею. В цьому випадку при спрямованих антенах ослаблення радіохвиль визначається формулою:
L = 32,45 + 20(lgd км + lgf МГц) – 10lgG пер - 10lgG ін, ДБ \u003d
= L 0 -10lgG пер - 10lgG ін, ДБ. (1)
де L 0 - основне ослаблення вільного простору, дБ;
d км - відстань між передавачем і приймачем, км;
f МГц - робоча частота, МГц;
G пров і G пр - коефіцієнти посилення передавальної і приймальні антен відповідно, дБи.
Основне ослаблення L 0 визначається при ізотропних антенах, які випромінюють рівномірно у всіх напрямках і приймають також. Тому ослаблення виникає за рахунок розсіювання енергії в простір і малого надходження на приймальну антену. При використанні спрямованих антен, орієнтованих головними променями назустріч один одному, ослаблення зменшується у відповідність з рівнянням (1).
Завданням дослідження є визначення радіоканалу, що несе повідомлення (радіосигнал), який забезпечує необхідну якість і надійність зв'язку. Канал зв'язку в міських умовах не є детермінованою величиною. Крім прямого каналу між передавачем і приймачем існують Залежить від шумових перешкод, обумовлені численними відбитками від землі, стін і дахів споруд, а також проходженням радіосигналу крізь будівлі. Залежно від взаємного положення передавача і приймача можливі випадки відсутності прямого каналу і за прийнятий сигнал в приймальнику доводиться вважати сигнал з найбільшою інтенсивністю. В мобільного зв'язку, коли антена абонентського приймача знаходиться на висоті 1 - 3 метри від землі, ці випадки є домінуючими.
Статистичний характер прийнятих сигналів вимагають припущень і обмежень, в рамках яких можливе прийняття рішень. Основним допущенням є стаціонарність випадкового процесу при незалежності шумових перешкод один від одного, тобто відсутність взаємної кореляції. Реалізація таких вимог призвела до
поділу міських каналів радіозв'язку до трьох основних видів: канали Гаусса, Райса і Релея.
Гаусів канал характеризується наявністю домінуючого прямого променя і малими перешкодами. Математичне сподівання ослаблення радіосигналу описується нормальним законом. Цей канал притаманний телевізійним сигналам з телевежі при прийомі на колективні антени на житлових будинках. Канал Райса характеризується наявністю прямих променів, а також проглядали і пройшли крізь будівлі променів і наявності дифракції на будівлях. Математичне сподівання ослаблення радіосигналу описується розподілом Райса. Цей канал притаманний мереж з піднятою антеною над будівлями міської нещільної забудови.
Канал Релея характерний відсутністю прямих променів і радіосигнал на рухому станцію потрапляє за рахунок перевідбиттів. Математичне сподівання ослаблення радіосигналу описується розподілом Релея. Цей канал притаманний містах з висотною забудовою.
Види каналів і їх функції щільності розподілу беруться до уваги при розробці моделей поширення сигналів в міських умовах. Однак узагальненої статистики недостатньо при розрахунку конкретних умов поширення, при яких ослаблення сигналів залежить від частоти, від висоти підвісу антен і характеристик забудови. Тому при впровадженні стільникового зв'язку і необхідності частотно-територіального планування стали проводитися експериментальні дослідження ослаблення в різних містах і умовах поширення. Перші результати досліджень, орієнтовані на мобільну стільниковий зв'язок, з'явилися в 1989 році (W.C.Y.Lee). Однак ще раніше, в 1968 році (Y.Okumura) і в 1980 році (M.Hata) опублікували результати досліджень ослаблення радіохвиль в місті, орієнтовані на мобільну транкінговий зв'язок і телемовлення.
Подальші дослідження проводилися за підтримки Міжнародного телекомунікаційного союзу (ITU) і були спрямовані на уточнення умов застосовності моделей.
Нижче розглянуті моделі, які отримали найбільше поширення при проектуванні мереж зв'язку для міських умов.
Одиниці виміру рівнів радіосигналів
На практиці для оцінки рівня радіосигналів використовуються два види одиниць вимірювань: 1) на основі одиниць потужності і 2) на основі одиниць напруги. Оскільки потужність на виході антени передавача на багато порядків вище потужності на вході антени приймача, то використовуються кратні одиниці потужності і напруги.
Кратність одиниць виражається в децибелах (дБ), які є відносними одиницями. Потужність зазвичай виражається в міліватах або в Ватах:
Р дБмВт \u003d 10 lg (P / 1 мВт),(2)
Р дбвт \u003d 10 lg (P / 1 Вт).(3)
Наприклад, потужність, рівна 100 Вт, в наведених одиницях буде дорівнює: 50 дБмВт або 20 дбвт.
В одиницях напруги за основу приймається 1 мкВ (мікровольт):
U дБмкВ \u003d 20 lg (U / 1 мкВ). (4)
Наприклад, напруга, рівне 10 мВ, в наведених відносних одиницях дорівнює 80 дБмкВ.
Відносні одиниці потужності використовуються, як правило, для вираження рівня радіосигналу передавача, відносні одиниці напруги - для вираження рівня сигналу приймача. Зв'язок між розмірами відносних одиниць може бути отримана на основі рівняння P \u003d U 2 / Rабо U 2 \u003d PR, де R є вхідний опір антени, узгоджене з підвідної до антени лінією. Логаріфміруя наведені рівняння, і, беручи до уваги рівняння (2) і (4), отримаємо:
1 дБмВт \u003d 1 дБмкВ - 107 дБ при R \u003d50 Ом; (5а)
1 дБмВт \u003d 1 дБмкВ - 108,7 дБ при R \u003d75Ом. (5б)
Для вираження потужності передавача часто використовують характеристику - ефективна випромінювана потужність - ЕІМ. Це потужність передавача з урахуванням коефіцієнта посилення (КУ \u003d G) Антени:
ЕІМ (дбвт) \u003d Р (дбвт) + G (дБи). (6)
Наприклад, передавач потужністю 100 Вт працює на антену з коефіцієнтом посилення 12 дБі. Тоді ЕІМ \u003d 32 дбвт, або 1,3 кВт.
При розрахунку зон покриття базової станції стільникового зв'язку або зони дії передавача ефірного телебачення слід враховувати коефіцієнт посилення антени, тобто користуватися ефективної випромінюваної потужністю передавача.
Коефіцієнт посилення антени має дві одиниці виміру: дБи (dBi) - коефіцієнт підсилення відносно ізотропного антени і дБД (dBd)коефіцієнт підсилення відносно диполя. Вони пов'язані між собою співвідношенням:
G (дБи) \u003d G (ДБД) + 2,15 дБ. (7)
Слід брати до уваги, що коефіцієнт посилення антени абонентської станції зазвичай приймають, рівним нулю.
Модель Окамури-Хата
Первинний варіант моделі Окамури і його співавторів розрахований на наступні умови застосування: діапазон частот (150 - 1500) МГц, відстань між рухомою і базової станціями - від 1 до 100 км, висота антени базової станції - від 30 до 1000 м.
Модель побудована на порівнянні ослаблення в місті з ослабленням у вільному просторі з урахуванням коригуючих складових, які залежать від частоти, висоти антен базової і рухомий станцій. Складові представлені у вигляді графіків. Великі відстані і висоти базових станцій більше підходять для телемовлення, ніж для стільникового зв'язку. Крім того, роздільна здатність графіків невисока і менш зручна, ніж аналітичний опис.
Хата апроксимувати графіки Окамури аналітичними співвідношеннями, скоротив діапазон частот до 1500 МГц (у Окамури він був завищеним і не відповідав необхідної достовірністю оцінки ослаблення), скоротив діапазон відстаней від одного до двадцяти кілометрів, а також скоротив висоту антени базової станції до 200 метрів і вніс уточнення в деякі складові моделі Окамури. В результаті модернізації Хата модель отримала назву Окамури-Хата і користується популярністю для оцінки ослаблення ТВ сигналів і в стільникового зв'язку в діапазоні до 1000 МГц.
Для міста ослаблення потужності L в децибелах (дБ) описується емпіричною формулою:
L, дБ \u003d 69,55 + 26.16 lgf - 13.83lg +(44.9-6,55 lg d- a ( ), (8)
де f - частота в МГц,
d - расстояніемежду базової і абонентської (мобільного) станцією в км,
Висота підвісу антен базової і абонентської станціями.
У формулі (8) складова a ( ) Визначає вплив висоти антени абонентської станції на ослаблення потужності сигналу.
Для середнього міста і середньої висоти забудови ця складова визначається формулою:
a ( ) = (1.1 lgf - 0.7) - 0,8, дБ. (9)
Для міста з високою забудовою a ( ) Визначається формулою:
a ( ) = 8,3 (lg 1,54 ) 2 - 1,1 для f< 400 МГц; (10)
a ( ) = 3,2 (lg 11,75 ) 2 - 5 для f\u003e 400 МГц. (11)
У приміській місцевості втрати при поширенні сигналу більше залежать від частоти, ніж від висоти антени абонентської станції, а, тому, до рівняння (8) з урахуванням рівняння (9) додається складова Δ L, дБ, Яка визначається рівнянням:
Δ L, дБ = - 5,4 – (lg (0,036 f)) 2. (12)
В умовах відкритої місцевості Δ L, дБпри ізотропних антенах описується рівнянням:
Δ L, дБ = - 41 – 4,8 (lgf) 2 + 18,33lgf. (13)
Недоліком моделі Окамури-Хата є обмеження діапазону частот до 1500 МГц і неможливість її використовувати для відстаней менше одного кілометра.
В рамках проекту COST 231 Європейського Союзу (Cooperation for Scientificand Technical Research) були розроблені дві моделі, які усували зазначені недоліки моделі Окамура-Хата. Ці моделі розглянуті нижче.
Модель COST231-Хата
1
Модель дозволяє оцінювати ослаблення за формулою:
L= 46,3 + 33,9 lg f -13,8 lgh b - a (h a) + (44,9 – 6,55lgh b) lg d + C, дБ, (14)
де З\u003d 0 для середніх міст та приміських районів і З\u003d 3 для центрів великих міст.
Дана модель не підходить для оцінки ослаблення сигналу при відстанях між абонентської і базової станціями менше 1 км. На коротких відстанях більше сильно проявляється характер забудови. Для цих випадків розроблена модель COST231-Уолфиш-Ікегамі.
