Freiraumdämpfungsrechner

Die Freiraumdämpfung beschreibt die Abnahme der Funkleistungsdichte, wenn sich eine elektromagnetische Welle von einer idealen Punktquelle ausbreitet. Sie entsteht nicht dadurch, dass Luft das Signal absorbiert. Vielmehr verteilt sich dieselbe abgestrahlte Energie auf eine immer größere Kugeloberfläche. Dieser Rechner ermittelt die ideale Pfaddämpfung aus Abstand und Frequenz und zieht sie anschließend von der Sendeleistung ab. So wird die Empfangsleistung geschätzt, wenn beide Antennengewinne und alle weiteren Verluste null sind. Für Entfernungen in Metern und Frequenzen in Hertz lautet die Gleichung: zwanzigmal der Zehnerlogarithmus der Entfernung plus zwanzigmal der Zehnerlogarithmus der Frequenz minus 147.55. Das Ergebnis wird in Dezibel angegeben. Eine Verdopplung der Entfernung erhöht die Dämpfung um etwa 6.02 dB. Bei konstanten Antennengewinnen bewirkt eine Verdopplung der Frequenz denselben Zuwachs. In diesem vereinfachten Budget entspricht die Empfangsleistung in dBm der Sendeleistung abzüglich der Pfaddämpfung in dB. Da Dezibelgrößen logarithmisch sind, steht die Subtraktion für eine Division linearer Leistungen. Ein vollständiges Funk-Linkbudget berücksichtigt Sendeantennengewinn, Empfangsantennengewinn, Speiseleitungs- und Steckerverluste, Polarisationsfehlanpassung, atmosphärische Absorption, Regendämpfung, Hindernisverluste und weitere Reserven. Richtantennen können einen Teil der Ausbreitungsverluste durch Gewinn ausgleichen, müssen aber ausgerichtet werden. Reale terrestrische Verbindungen sind außerdem Reflexion, Beugung, Streuung, Bewuchs, Gebäuden, Gelände und Mehrwege-Fading ausgesetzt. Die Freiraumdämpfung ist daher ein Ausgangswert, keine Garantie für die Leistung vor Ort. Die zugrunde liegende Friis-Übertragungsbeziehung setzt Fernfeldausbreitung und ungehinderte Sichtverbindung voraus. Verwenden Sie positive Entfernungs- und Frequenzwerte in den angegebenen Einheiten. Die Frequenzumrechnung ist wichtig: Ein Megahertz entspricht einer Million Hertz, ein Gigahertz einer Milliarde Hertz. Vergleichen Sie die geschätzte Empfangsleistung mit der Empfängerempfindlichkeit und planen Sie ausreichend Fading-Reserve für zuverlässigen Betrieb ein. Satelliten-, Mikrowellen-, Mobilfunk-, Wi-Fi-, Bluetooth- und Sensorverbindungen können dieselbe Grundgleichung nutzen, benötigen jedoch jeweils passende Antennen- und Umweltterme. Nahfeldkopplung, geführte Übertragungsleitungen und empirische Indoor-Pfaddämpfungsmodelle erfordern andere Verfahren. Prüfen Sie bei einem produktionsreifen Funkdesign die gesetzlichen Leistungsgrenzen und validieren Sie das endgültige Budget durch Ausbreitungsmodelle und Messungen.