Unit Intensiti Padang

"Apa perbezaan antara dBu, dBm, dBuV, dan unit lain? Terdapat banyak kekeliruan apabila jurutera, juruteknik, dan jurujual peralatan bercakap mengenai unit penambahan antena dan kekuatan medan. Orang-orang dalam pelbagai bidang industri telekomunikasi radio melihatSaya boleh bertutur dalam bahasa yang berbeza dan kebanyakan orang tidak berbahasa. ----- FMUSER " 

# Unit Keuntungan Antena
Walaupun kekuatan medan di mana-mana lokasi tidak bergantung kepada keuntungan antena, voltan yang diterima pada penerima tidak. Oleh itu, marilah kita mempertimbangkan pertambahan antena

Keuntungan boleh dinyatakan sebagai pengganda kuasa atau dalam dB. Keuntungan antena yang dinyatakan dalam dB adalah merujuk kepada dipol isotropik atau separuh gelombang. Industri gelombang mikro secara universal telah menetapkan konvensi pelaporan kenaikan antena dalam dBi (dirujuk kepada isotropik). Industri mudah alih darat hampir menyatakan peningkatan antena sebagai dBd (dirujuk pada dipol setengah gelombang dan bukannya isotropik.) 

See Also: >> Apakah perbezaan antara "dB", "dBm", dan "dBi"?  

Apabila pengeluar menyenaraikan keuntungan sebagai dB, anda secara amnya menganggap bahawa keuntungan yang dirujuk adalah dBd. Pengilang antena siaran biasanya merujuk kepada pengganda penggandaan di mana daya input antena dikalikan dengan keuntungan ini untuk menghasilkan daya terpancar yang berkesan.

Antena paling mudah ialah radiator isotropik. Ini adalah antena teoretikal yang memancarkan tahap tenaga yang sama ke semua arah ketika daya diterapkan ke antena. Walaupun jenis antena ini sebenarnya tidak dapat dibina, penggunaan konsep ini memberikan standard yang seragam yang mana prestasi semua antena yang dihasilkan dapat dikalibrasi dan dibandingkan.

Gambar 1: Dipol gelombang separuh berbanding antena isotropik

Antena yang mudah dibina adalah dipol panjang gelombang setengah. Panjang gelombang separuh antena dipole mempunyai keuntungan 2.15 dB lebih besar daripada antena isotropik. Dipol memusatkan tenaga ke arah tertentu, sehingga sinaran ke arah itu lebih besar daripada radiasi dari sumber isotropik dengan daya input yang sama.

See Also: >> Adakah Lebih Banyak Antena Memperolehi Lebih Baik?

Oleh itu, keuntungan antena yang dirujuk ke radiator isotropik adalah keuntungan yang disebut dengan dipol panjang gelombang ditambah 2.15 dB:

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (dan Gambar 2) antena arah (termasuk dipol setengah gelombang) dapat dipertimbangkan untuk memusatkan tenaga yang tersedia yang dimasukkan ke antena, memfokuskan tenaga yang dipancarkan dari antena ke arah yang diinginkan. Tenaga yang dipancarkan ke arah yang diinginkan ditingkatkan dengan mengurangkan tenaga yang dipancarkan ke arah lain.

Sebagai contoh, susunan collinear dari empat antena dipol biasanya akan memperoleh 6 dBd. Antena yang sama ini akan memperoleh keuntungan 8.15 dBi (dirujuk kepada isotropik).

Gambar 2: Keuntungan dalam dBd vs. dBi

See Also: >> Petua Mengukur Keuntungan Antena 

Corak antena arah kadang-kadang diplot sebagai kenaikan dalam dB di atas dipol setengah gelombang. Corak lain ditunjukkan sebagai voltan medan relatif. Ini boleh dipindahkan secara langsung selagi seseorang mengetahui keuntungan mutlak dalam dBd atau dBi lobus utama antena. Persamaannya adalah seperti berikut:


di mana:
● G adalah keuntungan dalam dB pada azimut tertentu

● Gm adalah kenaikan kuasa maksimum dalam dB yang dirujuk ke dipol setengah gelombang

● Rv adalah voltan medan relatif untuk azimut tertentu

●Untuk menukar nilai keuntungan (dalam dB) pada azimuth tertentu ke nilai medan relatif, gunakan persamaan berikut:


Apabila daya terpancar maksimum berkesan dan voltan medan relatif pada azimut tertentu diketahui, daya terpancar berkesan pada azimut tertentu dikira dari persamaan berikut:

di mana:
● Rp adalah daya terpancar yang berkesan pada azimut tertentu (dalam watt, kW, dll.)

● P adalah daya terpancar yang berkesan di lobus utama (maksimum) pada satah mendatar (dalam watt, kW, dll.)

See Also:>> Teori Antena Asas: dBi, dB, dBm dB (mW)

Unit Intensiti Medan
Terdapat juga banyak kekeliruan dalam perbendaharaan kata untuk kekuatan medan (juga disebut intensiti medan). Nilai biasanya dinyatakan dalam dBu, dBµV, dan dBm. Setiap unit mempunyai kebaikan dan penggunaan umum dalam disiplin ilmu tertentu di industri komunikasi radio. Walau bagaimanapun, kekeliruan yang meluas mengenai bagaimana mereka saling berhubungan menyebabkan kekecewaan dan salah faham mengenai reka bentuk sistem dan prestasi sebenar. Syarat berikut akan dibincangkan secara panjang lebar.

● dBu adalah E (intensiti medan elektrik) selalu dalam desibel di atas satu mikropol / meter (dBµV / m)

● dBµV (menggunakan huruf Yunani µ ["mu"] dan bukan u) adalah voltan yang dinyatakan dalam dB di atas satu mikrovolt ke dalam impedans beban tertentu; dalam telefon bimbit darat dan siaran ini biasanya 50 ohm.

● dBm adalah tahap kuasa yang dinyatakan dalam dB di atas satu milliwatt

#Keamatan Medan Elektrik
Unit intensiti medan elektrik dBu adalah unit yang digunakan secara meluas oleh Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan apabila merujuk kepada kekuatan medan. Kekuatan medan elektrik sejati selalu dinyatakan dalam beberapa nilai relatif volt / meter - tidak pernah dalam volt atau miliwatt. Keamatan medan elektrik tidak bergantung pada frekuensi, menerima kenaikan antena, menerima antena impedans dan menerima penghantaran kehilangan talian. Oleh itu, ukuran ini dapat digunakan sebagai ukuran mutlak untuk menerangkan kawasan perkhidmatan dan membandingkan kemudahan penghantaran yang berlainan daripada banyak pemboleh ubah yang diperkenalkan oleh konfigurasi penerima yang berbeza.

Apabila laluan mempunyai garis penglihatan yang tidak terhalang dan tidak ada halangan yang berada dalam jarak 0.5 dari zon Fresnel pertama, yang akan memperkenalkan pelemahan tambahan, kekuatan medan elektrik yang diterima akan menghampiri ruang bebas dan dapat dihitung dari persamaan berikut:

di mana:
● ERP dinyatakan dalam dB melebihi 1 kW

● d ialah jarak dinyatakan dalam kilometer

See Also: >> Memahami Asas Perolehan Antena

#Mendapatkan Voltan dan Kuasa
Walaupun pengiraan kekuatan medan elektrik tidak bergantung pada ciri-ciri penerima yang disebutkan di atas, ramalan voltan dan kuasa yang diterima yang dibekalkan ke input penerima mesti mengambil kira setiap faktor ini dengan teliti. Hubungan antara kekuatan medan elektrik dan voltan yang dikenakan pada input penerima adalah mustahil melainkan semua maklumat yang dinyatakan di atas diketahui dan dipertimbangkan dalam reka bentuk sistem.

Apabila keadaan yang sama (jalan, frekuensi, daya terpancar berkesan, dll.) Digunakan untuk keadaan yang sama, persamaan berikut akan membolehkan pereka sistem menerjemahkan antara pelbagai sistem dengan penuh keyakinan.

Kekuatan medan sebagai fungsi voltan yang diterima, penambahan dan frekuensi penerimaan antena ketika diterapkan pada antena yang impedansinya 50 ohm dapat dinyatakan sebagai:


Diselesaikan untuk voltan yang diterima persamaan ini menjadi:

Untuk pengiraan Kuasa dan Voltan menjadi beban 50 ohm:

Menggantikan nilai medan untuk voltan dari Persamaan. 7:

Perhatikan persamaan yang lebih umum untuk nilai impedans (Z) selain 50Ω adalah:

Dan menggantikan nilai medan dengan voltan dari Persamaan. 7:

di mana:
● Gr adalah keuntungan isotropik antena penerima

● Z adalah impedans sistem di Ohms

Apabila "kontur kekuatan medan" diplot dan dikenal pasti dalam dBm atau microvolts (dBµV), penting untuk mengetahui nilai-nilai frekuensi dan penambahan antena ini. Pengguna mesti memahami bahawa "kontur" seperti itu hanya berlaku untuk satu frekuensi dan keuntungan antena penerima tertentu yang digunakan untuk ramalan tersebut. Terdapat juga kerugian tetap pada saluran penghantaran antena penerima - sering dianggap tidak hilang.

Atas sebab-sebab ini, "kontur" seperti itu tidak jelas seperti ramalan liputan, apabila semua keuntungan antena yang diterima dan kehilangan saluran transmisi tidak sama untuk semua penerima. Untuk menentukan tahap kekuatan medan yang diperlukan untuk menerima isyarat yang dihantar dengan secukupnya, gunakan Persamaan 6 di atas, dengan mengambil kira frekuensi, perolehan antena penerimaan dan tahap voltan penerima yang diperlukan untuk tahap ketenangan yang diingini pada penerima.

See Also: >> Apa itu VSWR: Nisbah Gelombang Berdiri Voltan 

Ramalan ini adalah untuk voltan di terminal antena. Tahap voltan dan kuasa sebenar pada input penerima mesti mengambil kira kerugian tambahan yang terdapat pada saluran penghantaran penerima. Kehilangan isyarat ini sangat kritikal pada frekuensi tinggi apabila kabel panjang.

Gambar 3: Medan elektrik dan revoltan dan kuasa yang diperoleh

Rajah 3 meringkaskan hubungan antara kekuatan medan elektrik dengan voltan dan kuasa di terminal input penerima.

Kekuatan medan elektrik (dalam dBu) adalah fungsi hanya:

● Daya terpancar berkesan pemancar.

● Jarak dari pemancar.

● Kerugian dari halangan medan.

Oleh kerana kekuatan medan elektrik tidak bergantung pada sebarang ciri penerima, ini adalah standard yang berguna untuk kawasan liputan pengkomputeran.

Medan elektrik menimbulkan voltan ke antena, memindahkan kuasa ke antena. Voltan (dBµV) pada terminal antena adalah fungsi penambahan antena untuk frekuensi tertentu yang dipertimbangkan. Kekuatan (dBm) yang terdapat di terminal antena juga merupakan fungsi impedans antena (biasanya 50 Ohms).

Saluran penghantaran (biasanya kabel sepaksi atau pandu gelombang) menghubungkan terminal antena ke terminal input penerima. Voltan dan kuasa di terminal input penerima dikurangkan dengan kehilangan saluran penghantaran ini. Kerugian saluran penghantaran adalah fungsi dari ukuran dan jenis saluran penghantaran dan frekuensi operasi. Di samping itu, kerugian lain mempengaruhi kuasa yang dipindahkan ke terminal input penerima. Lihat "Nilai Kerugian Khas" di bahagian Rujukan Teknikal untuk maklumat lebih lanjut mengenai kerugian di dalam kenderaan, kerugian kerana jarak badan dengan penerima pegang tangan, dll.

See Also: >> Apakah Perbezaan antara AM dan FM? 

#Kesimpulannya
Kesimpulan yang jelas dari maklumat ini adalah bahawa sistem penerimaan dengan keuntungan antena yang berbeza memerlukan nilai kekuatan medan elektrik yang berbeza secara signifikan untuk operasi yang betul. Kontur kawasan servis (dalam dBµV atau dBm) yang dihitung untuk penerima mudah alih dengan antena atap yang dipasang secara kekal dengan keuntungan tinggi boleh mengelirukan pengguna dengan unit pegangan antena keuntungan rendah.

Berdasarkan peralatan sebenar yang dicadangkan dan persamaan di atas, perancang sistem kini dapat mengira kekuatan medan sebenar yang diperlukan untuk sistem penerimaan tertentu. Mengendalikan penerima di kawasan di mana kekuatan medan memenuhi atau melebihi tahap reka bentuk peralatan diharapkan dapat menghasilkan prestasi sistem yang memuaskan. Bahagian rujukan teknikal Field Intensity Grid membincangkan penukaran nilai intensiti medan elektrik (dikira dalam dBu dengan TAP) ke unit lain untuk membuat plot secara langsung dalam dBm atau dBµV.

Tinggalkan pesanan 

Senarai mesej