वायरलेस कम्युनिकेशन सिस्टीमद्वारे गाठले जाणारे संप्रेषण अंतर हे सिस्टीम बनवणारी विविध उपकरणे आणि संप्रेषण वातावरण यांसारख्या अनेक घटकांवर अवलंबून असते. त्यांच्यातील संबंध खालील संप्रेषण अंतराच्या समीकरणाद्वारे व्यक्त केला जाऊ शकतो.
जर कम्युनिकेशन सिस्टीमच्या ट्रान्समिटिंग डिव्हाइसची ट्रान्समिशन पॉवर PT असेल, ट्रान्समिशन अँटेना गेन GT असेल आणि ऑपरेटिंग वेव्हलेंथ λ असेल. रिसिव्हिंग डिव्हाइस रिसीव्हरची सेन्सिटिव्हिटी PR असेल, रिसिव्हिंग अँटेना गेन GR असेल आणि रिसिव्हिंग व ट्रान्समिटिंग अँटेनामधील अंतर R असेल, तर दृश्य अंतरामध्ये आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप नसलेल्या वातावरणात, खालील संबंध अस्तित्वात असतो:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) या सूत्रामध्ये, Lc हे बेस स्टेशनच्या ट्रान्समिटिंग अँटेनाचे फीडर इन्सर्शन लॉस आहे; L0 हे प्रसारणादरम्यान होणारे रेडिओ लहरींचे नुकसान आहे.
प्रणालीची रचना करताना, शेवटच्या घटकासाठी, म्हणजेच रेडिओ तरंग प्रसारण हानी L0 साठी, पुरेशी जागा सोडली पाहिजे.
सर्वसाधारणपणे, जंगल आणि नागरी इमारतींमधून जाताना १० ते १५ डेसिबलचे मार्जिन आवश्यक असते; तर प्रबलित काँक्रीटच्या इमारतींमधून जाताना ३० ते ३५ डेसिबलचे मार्जिन आवश्यक असते.
८०० मेगाहर्ट्झ, ९०० मेगाहर्ट्झ CDMA आणि GSM फ्रिक्वेन्सी बँड्ससाठी, साधारणपणे असे मानले जाते की मोबाईल फोनची रिसीव्हिंग थ्रेशोल्ड लेव्हल सुमारे -१०४ dBm असते, आणि आवश्यक सिग्नल-टू-नॉईज रेशो सुनिश्चित करण्यासाठी प्रत्यक्ष प्राप्त झालेला सिग्नल किमान १० dB ने जास्त असावा. वास्तविक पाहता, चांगले कम्युनिकेशन राखण्यासाठी, प्राप्त होणारी पॉवर अनेकदा -७० dBm म्हणून मोजली जाते. असे गृहीत धरा की बेस स्टेशनमध्ये खालील पॅरामीटर्स आहेत:
प्रसारित शक्ती PT = 20W = 43dBm आहे; प्राप्त शक्ती PR = -70dBm आहे;
फीडरमधील ध्वनी हानी २.४ डेसिबल आहे (अंदाजे ६० मीटर फीडर).
मोबाईल फोन रिसीव्हिंग अँटेना गेन GR = 1.5dBi;
कार्यरत तरंगलांबी λ = ३३.३३३ सेमी (वारंवारता f0 = ९०० मेगाहर्ट्झच्या समतुल्य);
वरील संप्रेषण समीकरण असे होईल:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2.4dB + प्रसारण हानी L0
114.5dB+ GT(dBi) -34.4dB = 20logr(m)+ प्रसारण हानी L0
80.1dB+ GT(dBi) = 20logr(m)+ प्रसारण हानी L0
जेव्हा वरील सूत्राच्या डाव्या बाजूचे मूल्य उजव्या बाजूच्या मूल्यापेक्षा मोठे असते, म्हणजेच:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+प्रसारण हानी L0. जेव्हा ही असमानता लागू होते, तेव्हा असे मानले जाऊ शकते की प्रणाली चांगले संप्रेषण राखू शकते.
जर बेस स्टेशन GT=11dBi गेन असलेला सर्वदिशात्मक ट्रान्समिटिंग अँटेना वापरत असेल आणि ट्रान्समिटिंग व रिसिव्हिंग अँटेनामधील अंतर R=1000m असेल, तर कम्युनिकेशन समीकरण पुढे 11dB>60-80.1dB+प्रोपॅगेशन लॉस L0 असे होते, म्हणजेच, जेव्हा प्रोपॅगेशन लॉस L0<31.1dB असतो, तेव्हा 1 किमी अंतरापर्यंत चांगले कम्युनिकेशन राखले जाऊ शकते.
वरीलप्रमाणेच प्रसार हानीच्या परिस्थितीत, जर ट्रान्समिटिंग अँटेना गेन GT = 17dBi असेल, म्हणजेच 6dBi ची वाढ झाली, तर संप्रेषणाचे अंतर दुप्पट होऊ शकते, म्हणजेच r = 2 किलोमीटर. इतर निष्कर्षही याच प्रकारे काढता येतात. तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की 17dBi गेन GT असलेल्या बेस स्टेशन अँटेनामध्ये केवळ 30°, 65° किंवा 90° इत्यादी बीम रुंदीचे पंख्याच्या आकाराचे बीम कव्हरेज असू शकते आणि ते सर्वदिशात्मक कव्हरेज राखू शकत नाही.
याव्यतिरिक्त, जर वरील गणनेमध्ये ट्रान्समिटिंग अँटेना गेन GT=11dBi अपरिवर्तित राहिला, परंतु प्रसारणाचे वातावरण बदलले, तर प्रसारण हानी L0=31.1dB-20dB=11.1dB होते. अशावेळी, कमी झालेली 20dB प्रसारण हानी संप्रेषणाचे अंतर दहापटीने वाढवेल, म्हणजेच r=10 किलोमीटर. प्रसारण हानीचा घटक सभोवतालच्या विद्युतचुंबकीय वातावरणाशी संबंधित आहे. शहरी भागांमध्ये अनेक उंच इमारती असतात आणि प्रसारण हानी जास्त असते. उपनगरीय ग्रामीण भागांमध्ये, घरे कमी आणि विरळ असतात, आणि प्रसारण हानी कमी असते. त्यामुळे, जरी कम्युनिकेशन सिस्टीमची सेटिंग्ज अगदी सारखी असली तरी, वापराच्या वातावरणातील फरकामुळे प्रभावी कव्हरेज रेंज भिन्न असेल.
त्यामुळे, सर्वदिशात्मक, दिशात्मक अँटेना आणि उच्च-लाभ किंवा कमी-लाभ अँटेना प्रकार निवडताना, मोबाइल कम्युनिकेशन नेटवर्क आणि अनुप्रयोग वातावरणाच्या विशिष्ट परिस्थितीनुसार विविध प्रकारच्या आणि वैशिष्ट्यांच्या बेस स्टेशन अँटेना वापरण्याचा विचार करणे आवश्यक आहे.
अँटेनांबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया येथे भेट द्या:
पोस्ट करण्याची वेळ: २५ जुलै २०२५
