Јединице интензитета поља

"Која је разлика између дБу, дБм, дБуВ и других јединица? Велика је конфузија када инжењери, техничари и продавци опреме разговарају о јединицама прираста антене и јачини поља. Људи из различитих дисциплина индустрије телекомуникација видеГоворим различитим језицима и већина људи није вишејезична. ----- ФМУСЕР " 

# Јединице антене добитак
Иако је јачина поља на било којој локацији независна антене, примљени напон на пријемнику није. Стога, размотримо прво појачање антене

Добитак се може изразити било као мултипликатор снаге или у дБ. Добитак антене наведен у дБ односи се на или изотропни или полу-таласни дипол. Индустрија микроталаса је универзално успоставила конвенцију о извештавању о појачању антене у дБи (упућено на изотропне). Индустрија копнене мобилне телефоније има готово универзално изражени антенски добитак као дБд (који се односи на дипола полу таласа, а не изотропне.) 

Такође погледајте: >> Која је разлика између "дБ", "дБм" и "дБи"?  

Када произвођач наведе добит као dB, можете генерално претпоставити да је референтни добитак дБд. Произвођачи емитираних антена обично се позивају на појачање мултипликатора где се улазна снага антене множи са овим појачањем да би се добила ефективна зрачена снага.

Најједноставнија антена је изотропни радијатор. Ово је теоретска антена која зрачи исти ниво енергије у свим правцима када се на антену напаја снага. Иако се ова врста антене заправо не може конструисати, употреба концепта омогућава јединствен стандард на основу којег се перформансе свих произведених антена могу калибрисати и упоредити.

Слика 1: Полуталасни дипол у односу на изотропну антену

Антена која се лако може уградити је дипол половине таласне дужине. Пола таласна дужина дипол антена има добитак од 2.15 дБ већи од изотропне антене. Дипол концентрише енергију у одређеним смјеровима, тако да је зрачење у тим смјеровима веће од зрачења изотропног извора с истом улазном снагом.

Такође погледајте: >> Да ли је бољи добитак антене?

Према томе, добитак антене која се односи на изотропни радијатор је добитак који се односи на дипол половине таласне дужине плус 2.15 дБ:

Као што је приказано на слици 1 (и слици 2), може се сматрати да се усмерена антена (укључујући полу-таласни дипол) концентрише расположиву енергију која се напаја у антени, усмеравајући енергију коју зрачи антена у жељеном правцу. Енергија зрачена у жељеном правцу повећава се смањењем енергије зрачене у неком другом правцу.

На пример, колинеарни низ од четири диполне антене ће обично имати 6 дБд. Та иста антена ће имати добитак од 8.15 дБи (упућено на изотропне).

Слика 2: Добит у дБд у односу на дБи

Такође погледајте: >> Савети за мерење добитака антене 

Образаци усмерене антене понекад се приказују као добитак у дБ-у изнад половинополног дипола. Остали обрасци приказани су као релативни напон поља. Они су директно преносиви све док се зна апсолутни добитак у дБд или дБи главног режња антене. Једначина је следећа:


где је:
● Г је добитак у дБ-у на одређеном азимуту

● Гм је максимални добитак снаге у дБ-у на који се односи полуполни дипол

● Рв је релативни напон поља за одређени азимут

●Да бисте претворили вредност појачања (у дБ) на одређеном азимуту у релативну вредност поља, користите следећу једначину:


Када су позната максимална ефективна снага зрачења и релативни напон поља на одређеном азимуту, ефективна снага зрачења на том одређеном азимуту израчунава се из следеће једначине:

где је:
● Рп је ефективна снага зрачења на одређеном азимуту (у ватима, кВ, итд.)

● П је ефективна снага зрачења у главном лобу (мак) у водоравној равнини (у ватима, кВ, итд.)

Такође погледајте:>> Основна теорија антена: дБи, дБ, дБм дБ (мВ)

Јединице интензитета поља
Такође постоји велика конфузија у речнику за јачину поља (који се такође назива интензитет поља). Вриједности су обично изражене у дБу, дБµВ и дБм. Свака јединица има и заслуге и заједничку употребу у одређеним дисциплинама у индустрија радио комуникација. Међутим, распрострањена конфузија о томе како се међусобно односе узрокује фрустрацију и неспоразуме око дизајна система и стварних перформанси. Следећи термини ће бити детаљно размотрени.

● дБу је Е (интензитет електричног поља) увек у децибелима изнад једног микроволта / метра (дБµВ / м)

● дБµВ (употребљавајући грчко слово µ ["му"] уместо у) је напон изражен у дБ изнад једног микроволта у специфичну импедансу оптерећења; у копненом мобилном и емитованом обично је то 50 охма.

● дБм је ниво снаге изражен у дБ изнад једног миливата

#Електрична поља интензитет
Јединица за интензитет електричног поља дБу је јединица која широко користи Савезна комисија за комуникације када се односи на јачину поља. Права јачина електричног поља увек се изражава у некој релативној вредности волти / метар - никада у волтима или миливатима. Интензитет електричног поља не зависи од фреквенције, појачања антене, пријемне антене отпор и примање трансмисија губитак линије Стога се ова мера може користити као апсолутна мера за опис подручја услуга и поређење различитих преносних средстава независно од многих варијабли које су уведене од стране различитих конфигурација пријемника.

Ако стаза има несметану видну линију и ако препреке не падну унутар 0.5 Фреснелове зоне, што би увело додатно слабљење, примљена јакост електричног поља ће се приближити јачини слободног простора и може се израчунати из следеће једначине:

где је:
● ЕРП је изражен у дБ изнад 1 кВ

● д је удаљеност изражена у километрима

Такође погледајте: >> Разумевање основа добивања антене

# Примљени напон и снага
Мада калкулације јачина електричног поља не зависи од горе наведених карактеристика пријемника, предвиђања напона и примљене снаге испоручене на улазу пријемника морају пажљиво узети у обзир сваки од ових фактора. Корелација између напона и напона електричног поља примењеног на улазу пријемника је немогућа, осим ако су све горе наведене информације познате и узете у обзир у дизајну система.

Када се за идентичне околности примене потпуно исти услови (путања, фреквенција, ефективна зрачена снага, итд.), Наредне једнаџбе ће омогућити дизајнеру система да с различитим поуздањем преводи између различитих система.

Јачина поља као функција примљеног напона, појачања антене и учесталости када се примењује на антену чија импеданција износи 50 охма може се изразити као:


Решена за примљени напон ова једначина постаје:

За израчунавање снаге и напона у оптерећењу од 50 охма:

Замјена вриједности поља за напон из Ек. 7:

Имајте на уму да је општа једначина за вредности импеданце (З) осим 50Ω:

И замјена вриједности поља за напон из Ек. 7:

где је:
● Гр је изотропни добитак пријемне антене

● З је импеданција система у Охму

Када је „контура јачине поља“ исцртана и идентификована у дБм или микроволтима (дБµВ), важно је знати ове вредности фреквенције и појачања антене. Корисник мора схватити да такве "контуре" важе само за једну фреквенцију и за одређени добитак антене који се користи за предвиђање. Такође постоји фиксни губитак у преносној линији пријемне антене - за коју се често претпоставља да нема губитака.

Из тих разлога су такве „контуре“ двосмислене као и предвиђања покривања, када сви добици антене и губици далековода нису идентични за све пријемнике. Да бисте одредили ниво јакости поља потребан да бисте адекватно примили пренесени сигнал, користите горњу једнаџбу 6, узимајући у обзир фреквенцију, појачање антене и потребан ниво напона пријемника за жељени ниво пригушења у пријемнику.

Такође погледајте: >> Шта је ВСВР: Омјер напона у сталном таласу 

Ова предвиђања односе се на напон на антенским терминалима. Стварни ниво напона и снаге на улазу пријемника мора узети у обзир додатне губитке присутне у пријемном далеководу. Овај губитак сигнала је посебно критичан на високим фреквенцијама када су каблови дуги.

Слика 3: Електрично поље и реостварени напон и снага

Слика 3 резимира однос између напона и напона и снаге на улазним терминалима пријемника.

Јачина електричног поља (у дБу) само је функција:

● ефективна зрачена снага одашиљача.

● Удаљеност од предајника.

● Губици од препрека терена.

Пошто јачина електричног поља није зависна од карактеристика пријемника, то је користан стандард за рачунање подручја покривања.

Електрично поље индукује напон у антени, преносећи снагу у антену. Напон (дБµВ) на терминалима антене је функција појачања антене за одређену фреквенцију која се разматра. Снага (дБм) која је доступна на терминалима антене је такође функција импеданце антене (обично 50 Охма).

Линија за пренос (обично коаксијални кабл или таласни вод) повезује антенске терминале са улазним терминалима пријемника. Напон и снага на улазним терминалима пријемника смањују се губитком у овом далеководу. Губици далековода зависе од величине и врсте далековода и радне фреквенције. Поред тога, остали губици утичу на снагу која се преноси на улазне терминале пријемника. Погледајте „Типичне вредности губитака“ у одељку Техничке референце за више информација о губицима у возилима, губицима услед близине каросерије са ручним пријемницима итд.

Такође погледајте: >> Каква је разлика између АМ и ФМ? 

# Закључак
Очити закључак из ових информација је да пријемни системи с различитим појачањем антене захтијевају значајно различите вриједности снаге електричног поља за правилан рад. Контура услужне површине (у дБµВ или дБм) израчуната за мобилни пријемник са трајно постављеном кровном антеном високог појачања може бити заблуду за кориснике са ручним јединицама са ниским појачањем.

На основу стварне предложене опреме и горњих једначина, дизајнер система сада може израчунати стварну јакост поља потребну за било који одређени пријемни систем. Руковање пријемницима у областима где јачина поља задовољава или прелази ниво пројектовања опреме може се очекивати да ће добити задовољавајуће перформансе система. Одељак техничке референтне мреже поља интензитета поља говори о претворби вредности интензитета електричног поља (израчунато у дБу са ТАП) у друге јединице за цртање директно у дБм или дБµВ.

Остави поруку 

Листа порука