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 |