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  • 關于微波通信的鏈路預算
  對(duì)于一個微波傳輸鏈路,怎樣(yàng)計算(估算)它的鏈路儲備餘量?或怎樣(yàng)選取天線大小才能(néng)保證一定的鏈路儲備餘量?下面(miàn)就以一個例子介紹微波傳輸鏈路的預算。
1. 自由空間傳輸損耗
電磁波在自由空間(無阻擋、無障礙)中的傳輸損耗爲:
Ls(dB)=92.4+20lgF+20lgD
其中:
F:發(fā)射頻率,單位爲GHz
D:傳輸距離,單位爲公裡(lǐ)(km)
例如:5.8GHz頻率的信号傳輸20公裡(lǐ)的損耗爲:
Ls=92.4+15.3+26=133.7dB
2. 系統增益
設備的系統增益爲:
Gs=Pt-Pro
其中:
Pt爲設備射頻輸出功率
Pro爲系統接收靈敏度
例如,對(duì)于MSR-1010擴頻微波設備,Pt=23dBm,Pro=-89dBm
那麼(me),該設備的系統增益爲:
Gs=112dB
3. 鏈路總增益
Gl=Gs+Gt+Gr
其中:
Gt爲發(fā)射端的天線增益(dB)
Gr爲接收端的天線增益(dB),一般來說,發(fā)射天線和接收天線采用相同的天線口徑,即Gt=Gr
例如,收發(fā)兩(liǎng)端都(dōu)用0.6米口徑的天線,其增益爲Gt=Gr=28.5dB,那麼(me)鏈路增益爲,
Gl=112+28.5+28.5=169dB
4. 鏈路總損耗
Lt=Ls + Lft + Lfr
其中:
Lft爲發(fā)射端ODU和天線之間的電纜損耗
Lfr爲接收端ODU和天線之間的電纜損耗
例如,對(duì)于MSR-1010設備,ODU與天線之間的饋線長(cháng)度爲1.5-2.0米,在5.8GHz頻率,其損耗爲0.5dB。那麼(me),鏈路總損耗爲:
Lt=133.7+0.5+0.5=134.7dB
5. 鏈路儲備餘量
微波鏈路的儲備餘量爲:
Margin=Gl – Lt
例如,對(duì)于上述微波鏈路,其鏈路儲備餘量爲:
Margin=169-134.7=34.3dB
反之,如果确定了鏈路的儲備餘量,可以反推出所需要的天線口徑。在所用設備、通信距離和工作頻率确定以後(hòu),天線口徑和鏈路的儲備餘量之間是可以推算出來的,即天線增益的提高量(收發(fā)天線合計)就轉化爲鏈路儲備餘量的增加量。
圖1給出了微波鏈路增益損耗計算模型,圖中各個環節的增益(損耗)定義見上文。根據該模型,無線通信工程師可以很容易計算出某具體微波鏈路的功率預算。
6. 鏈路預算中常用參數一覽表
                          (1) MegaLink系列擴頻微波傳輸設備系統增益一覽表(Pt=23dBm)
序号 産品型号 系統增益(dB) 備注
1 MSR-1010 111 1E1
2 MSR-1020 109 4E1
3 MSR-1021 109 4E1/LAN
4 MSR-1030 105 8E1
5 MSR-1031 105 4E1+LAN
(2)常用天線增益一覽表
                         5.8GHz頻段天線主要技術指标
序号 天線口徑(米) 增益(dB) 半功率角(o)
1 0.30
   
2 0.60 28.5  
3 0.90 32.0  
4 1.20 34.5  
                         7/8GHz頻段天線主要技術指标
序号 天線口徑(米) 增益(dB) 半功率角(o)
1 0.60
30.4 4.8
2 0.75 32.9 3.5
3 1. 20 36.6 2.4
4 1. 80 40.6 1.6
                         13GHz頻段天線主要技術指标
序号 天線口徑(米) 增益(dB) 半功率角(o)
1 0.30 30.8 4.4
2 0.60 35.3 2.8
3 0.75 37.9 2.1
4 1.20 41.4 1.3
5 1.80 45.0 0.9
                         15GHz頻段天線主要技術指标
序号 天線口徑(米) 增益(dB) 半功率角(o)
1 0.30 31.1 4.5
2 0.60 36.5 2.4
3 0.75 39.1 1.8
4 1.20 42.5 1.2
5 1.80 46.0 0.8

 

                         18GHz頻段天線主要技術指标
序号 天線口徑(米) 增益(dB) 半功率角(o)
1 0.30 33.1 3.6
2 0.60 38.7 1.9
3 0.75 41.2 1.5
4 1.20 44.6 0.9
5 1.80 48.0 0.7
(3)各頻段信号的自由空間損耗Ls(dB)速查表
距離D(km) 2.5 5 10 15 20 25 30
5.8GHz 115.7 121.7 127.7 131.2 133.7 135.7 137.2
7/8GHz 118.5 124.5 130.5 134.0 136.5 138.5 140.0
13GHz 122.7 128.7 134.7 138.2 140.7 142.7 144.2
15GHz 124.0 130.0 136.0 140.0 142.0 144.0 145.5
18GHz 125.5 131.5 137.5 141.0 143.5 145.5 147.0
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