통신에서의 신호 강도

전기통신, 특히 무선주파수에서 신호강도는 송신안테나로부터 떨어진 거리에서 기준안테나가 수신한 송신전력 출력을 말합니다.방송에 사용되는 것과 같은 고출력 전송은 dB-밀리볼트/미터(dBmV/m)로 표시됩니다.휴대 전화와 같은 초저전력 시스템의 경우 신호 강도는 보통 dB-마이크로볼트/미터(dBμV/m) 또는 1밀리 와트(dBm)의 기준 레벨보다 높은 데시벨 단위로 표시됩니다.방송용어로 1mV/m은 1000μV/m 또는 60dBμ(종종 dBu로 표기)입니다.

예

100dBμ 또는 100mV/m: 일부 리시버에서는 블랭킷 간섭이 발생할 수 있습니다.
60dBμ 또는 1.0mV/m: 북미 라디오 방송국의 보호 구역 가장자리로 자주 간주됨
40dBμ 또는 0.1mV/m: 대부분의 리시버에서 허용 가능한 품질로 스테이션을 수신할 수 있는 최소 강도

평균 복사 전력에 관계.

특정 시점에 전기장 강도는 전력 송신 안테나, 그것의 기하학과 방사선 저항에 전달에서 결정될 수 있다.는 총 길이 L1/2파장(λ/2)과 같습니다 자유 공간에서center-fed 반 파장 다이폴 안테나의 이야기를 들어 보자.만약 얇은 도체에서 완공될 경우 이 전류 분포고는 방사되는 전기장이 주는 사인파가 아니다.

길이 L{\displaystyle \scriptstyle{나는}의 안테나에 대한 현재 분포}2분의 1파장(λ/2{\displaystyle \scriptstyle{\lambda /2}})과 같은입니다.

\displaystyle E_{\theta }(r)={-jI_{\circ }\over 2\pi \varepsilon_{0}c,r}{\cos \left(\scriptstyle\over 2)\cos \theta \right)\over \sin \theta }e^{j\(왼쪽 kright)}}

여기서 $\scriptstyle {\theta }$ {\ $displaystyle$ \ $scriptstyle$ $\scriptstyle {\theta }$ {\ $circ$ }}은 $\scriptstyle {\theta }$ 안테나 축과 관측점 벡터 사이의 $\scriptstyle {I_{\circ }}$ 이고, I $\scriptstyle {I_{\circ }}$ δ $(\displaystyle \scriptstyle {I_$ {\ $circ}})$ 는 $\scriptstyle {I_{\circ }}$ 피드 포인트의 피크 전류이며, $δ$ 0 $=$ $.$ × $\scriptstyle {\varepsilon _{0}\,=\,8.85\times 10^{-12}\,F/m}$ - $\scriptstyle {\varepsilon _{0}\,=\,8.85\times 10^{-12}\,F/m}$ F / $\scriptstyle {\varepsilon _{0}\,=\,8.85\times 10^{-12}\,F/m}$ (\ $displaystyle \scriptyle$ \ $criptyle$ \ $times)입니다.$ $10^{-124},$ F $/m$ }는 $\scriptstyle {\varepsilon _{0}\,=\,8.85\times 10^{-12}\,F/m}$ 자유 공간의 유전율, $\scriptstyle {c\,=\,3\times 10^{8}\,m/S}$ $=$ $\scriptstyle {c\,=\,3\times 10^{8}\,m/S}$ × $\scriptstyle {c\,=\,3\times 10^{8}\,m/S}$ $\scriptstyle {c\,=\,3\times 10^{8}\,m/S}$ m $\scriptstyle {c\,=\,3\times 10^{8}\,m/S}$ / $\scriptstyle {c\,=\,3\times 10^{8}\,m/S}$ ${\$ ,=, $3\times$ 10 $^{8},$ $\scriptstyle {r}$ $/S}}$ 는 $\scriptstyle {c\,=\,3\times 10^{8}\,m/S}$ 진공 상태에서의 광속, r $\$ 은 $\scriptstyle {r}$ 안테나까지의 거리입니다.안테나를 측면( $\scriptstyle {\theta \,=\,\pi /2}$ $=$ / / $\scriptstyle {\theta \,=\,\pi /2}$ \ $displaystyle \scriptstyle \theta$ \,=,\ $pi /2$ 으로 볼 때 전기장은 최대이며 다음과 같이 표시됩니다.

\displaystyle \vert E_{\pi /2}(r)\vert = {I_{\circ} \over 2\pi \varepsilon _{0}c,r},.}

피크 전류 수율에 대한 이 공식 해결

\displaystyle I_{\circ }=2\pi \varepsilon _{0}c,r\vert E_{\pi /2}(r)\vert.}

안테나의 평균 전력은

{P_{avg}={1 \over 2)R_{a},I_{\circ }^{2}

$\scriptstyle {R_{a}=73.13\,\Omega }$ 서 R $\scriptstyle {R_{a}=73.13\,\Omega }$ $=$ $(\$ }= $73.13,\Omega$ }})은 $\scriptstyle {R_{a}=73.13\,\Omega }$ 센터 급전 반파 안테나의 방사선 저항입니다. $\scriptstyle {P_{avg}}$ ${\$ { { $displaystyle \$ $scriptstyle {$ I _ { \ $circ }$ $\scriptstyle {P_{avg}}$ } $\scriptstyle {I_{\circ }}$ $\scriptstyle {P_{avg}}$ ∘ $\scriptstyle {P_{avg}}$ v v v v v v v v v $\scriptstyle {P_{avg}}$ v v $\scriptstyle {P_{avg}}$ v v v v v v v v v v display display display display display display display display the the the the the the v

\displaystyle \vert E_{\pi /2}(r)\vert =,{1 \over \pi \varepsilon _{0}c,r}{\varecrt {P_{avg}\over 2R_{a}},=,{9.91 \vertrt {P_{av}}\ada}\qa}\qu.}

따라서 반파장 다이폴 안테나에 대한 평균 전력이 1mW일 경우 313m(1027ft)에서의 최대 전계는 1mV/m(60dBμ)입니다.

짧은 쌍극자( $\scriptstyle {L\ll \lambda /2}$ $\scriptstyle {L\ll \lambda /2}$ / / $\scriptstyle {L\ll \lambda /2}$ \ $displaystyle \scriptstyle$ { $L$ $\ll \lambda /2}$ )의 경우 현재 분포는 거의 삼각형입니다.이 경우 전계 및 방사선 저항은

\displaystyle E_{\theta }(r)={-jI_{\circ }\sin(\theta)\over 4\varepsilon _{0}c,r}\left({L \over \thetda }\right)e^{j\left(\obe t-kright),\pi ={20a}

위와 유사한 절차를 사용하여 센터 급전 쇼트 다이폴의 최대 전계는 다음과 같습니다.

\vert E_{\pi /2}(r)\vert =,{1 \pi \varepsilon _{0}c,r}{\displayrt {P_{avg}\over 160}},=,{9.48 \vrt {P_{avg}}}}\quad (L\lllllllll,r)

RF신호가

전 세계 많은 나라에 휴대전화 기지국 타워 네트워크가 있지만, 그 나라 내에는 여전히 수신 상태가 좋지 않은 지역이 많다.일부 시골 지역은 셀 타워를 건설하는 비용이 일부 고객에게는 너무 비싸기 때문에 효과적으로 커버되지 않을 것으로 보인다.신호 강도가 높은 지역에서도 큰 건물의 지하나 내부는 수신 불량인 경우가 많습니다.

약한 신호 강도는 도시 지역의 로컬 타워로부터의 신호의 파괴적 간섭 또는 신호 강도의 현저한 감쇠를 야기하는 일부 건물에서 사용되는 건축 자재에 의해서도 발생할 수 있습니다.창고, 병원, 공장과 같은 대형 건물에는 외벽에서 몇 미터 이상 떨어진 곳에 사용 가능한 신호가 없는 경우가 많습니다.

이것은 특히 장애물을 회피하기 위해 반사 및 회절을 사용할 수 있지만 장애물을 개입시킴으로써 더 감쇠하기 때문에 더 높은 주파수로 동작하는 네트워크에 해당됩니다.

예상 받은 신호 강도

액티브 RFID 태그의 수신 신호 강도는 다음과 같이 추정할 수 있습니다.

\displaystyle \mathrm {dBm_{e}} =-43.0-40.0\log _{10}\lefts\frac {r}{R}}\right}

일반적으로 경로 손실 지수를 ^[1]고려할 수 있습니다.

\displaystyle \mathrm {dBm_{e}} =-43.0-10.0\\display \log _{10}\leftfrac {r}}\right}

파라미터	묘사
dBm_e	액티브 RFID 태그의 예상 수신 전력
−43	최소 수신 전력
40	모바일 네트워크의 10년당 평균 경로 손실
$r$	거리 이동 장치 - 셀 타워
$R$	셀타워의 평균 반지름
$γ$	경로 손실 지수

유효 경로 손실은 빈도, 지형 및 환경 조건에 따라 달라집니다.

실제로 임의의 거리₀ r에서 이미 알려진 신호 전력₀ dBm을 기준으로 사용할 수 있습니다.

\displaystyle \mathrm {dBm_{e} = \mathrm {dBm} _{0}-10.0\\\display \log _{10}\frac {r} {r_{0}}\right}

수십년의 수

\log _{10}(R/r)

10

\log _{10}(R/r)

µ (

\log _{10}(R/r)

/

\log _{10}(R/r)

){

displaystyle \log

_ {

10}(R/r)}

은

\log_{10} ( R / r )

평균 경로 손실 40 dB/decade와 일치하는 십 년 수를 추정합니다.

세포 반경을 평가하다

셀 거리 r과 수신 전력 $dBm m$ 쌍을 측정하면 다음과 같이 평균 셀 반지름을 추정할 수 있습니다.

R_{e}=\operatorname {avg}[\r\10^{\mathrm {dBm_{m} +43.0}/40.0}\]

특수한 계산 모델은 반사가 발생하지 않는 한 이동 무선 신호가 가시선 전파를 갖는다는 점뿐만 아니라 지역 조건과 무선 장비 매개변수를 고려하여 새로운 셀 타워의 위치를 계획하기 위해 존재합니다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

^ Figueiras, João; Frattasi, Simone (2010). Mobile Positioning and Tracking: From Conventional to Cooperative Techniques. John Wiley & Sons. ISBN 978-1119957560.

외부 링크

[1] Figueiras, João; Frattasi, Simone (2010). Mobile Positioning and Tracking: From Conventional to Cooperative Techniques. John Wiley & Sons. ISBN 978-1119957560.

[1]

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