Gagnleg breytu til að reikna út móttökuafl loftnets eráhrifaríkt svæðieðaáhrifaríkt ljósop.Gerum ráð fyrir að flugbylgja með sömu skautun og móttökuloftnetið falli á loftnetið.Gerum frekar ráð fyrir að bylgjan sé að ferðast í átt að loftnetinu í stefnu loftnetsins fyrir hámarksgeislun (áttin sem mest afl myndi fást úr).
Þá eráhrifaríkt ljósopfæribreyta lýsir því hversu mikið afl er fangað úr tiltekinni flugbylgju.Látumpvera aflþéttleiki planbylgjunnar (í W/m^2).EfP_ttáknar kraftinn (í vöttum) á loftnetstengunum sem eru tiltækar fyrir móttakara loftnetsins, þá:
Þess vegna táknar virka svæðið einfaldlega hversu mikið afl er fangað frá flugbylgjunni og afhent af loftnetinu.Þetta svæði tekur þátt í tapinu sem er innbyggt í loftnetið (ómískt tap, rafstraumtap osfrv.).
Almennt samband fyrir virkt ljósop með tilliti til hámarks loftnetsstyrks (G) hvers loftnets er gefið með:
Hægt er að mæla virkt ljósop eða virkt svæði á raunverulegum loftnetum með því að bera saman við þekkt loftnet með tilteknu virku ljósopi, eða með því að reikna út með mældum styrk og jöfnunni hér að ofan.
Virkt ljósop mun vera gagnlegt hugtak til að reikna móttekið afl frá flugbylgju.Til að sjá þetta í aðgerð skaltu fara í næsta kafla um Friis sendingarformúluna.
Sendijafna Friis
Á þessari síðu kynnum við eina af grundvallarjöfnunum í loftnetafræðinni, theSendijafna Friis.Friis sendingarjöfnan er notuð til að reikna út aflið sem berast frá einu loftneti (með ávinningiG1), þegar það er sent frá öðru loftneti (með styrkG2), aðskilin með fjarlægðR, og starfar á tíðnifeða bylgjulengd lambda.Þessi síða er þess virði að lesa nokkrum sinnum og ætti að skilja hana að fullu.
Afleiðing Friis Transmission Formula
Til að hefja afleiðslu Friis-jöfnunnar skaltu íhuga tvö loftnet í lausu rými (engar hindranir nálægt) aðskildar með fjarlægðR:
Gerum ráð fyrir að （）Wött af heildarafli berist til sendiloftnetsins.Í augnablikinu, gerðu ráð fyrir að sendiloftnetið sé alátta, taplaust og að móttökuloftnetið sé í fjarlæga sviði sendiloftnetsins.Þá aflþéttleikip(í vöttum á fermetra) af flugbylgjunni sem gerist á móttökuloftnetinu í fjarlægðRfrá sendiloftnetinu er gefið af:
Mynd 1. Senda (Tx) og móttaka (Rx) loftnet aðskilin meðR.
Ef sendiloftnetið er með loftnetsaukningu í átt að móttökuloftnetinu sem gefið er upp af（） , þá verður aflþéttleikajöfnan hér að ofan:
Ávinningshugtakið skiptir máli í stefnu og tapi raunverulegs loftnets.Gerum nú ráð fyrir að móttökuloftnetið hafi virkt ljósop sem gefið er af（）.Þá er aflið sem þetta loftnet ( ) fær gefið af:
Þar sem virkt ljósop fyrir hvaða loftnet sem er er einnig hægt að tjá sem:
Hægt er að skrifa móttekið afl sem myndast sem:
Jafna 1
Þetta er þekkt sem Friis Transmission Formula.Það tengir laust rýmisleiðatap, loftnetsstyrk og bylgjulengd við móttekið og sendandi afl.Þetta er ein af grundvallarjöfnunum í loftnetafræðinni og ber að hafa í huga (sem og afleiðsluna hér að ofan).
Annað gagnlegt form Friis flutningsjöfnunnar er gefið upp í jöfnu [2].Þar sem bylgjulengd og tíðni f eru tengd við ljóshraða c (sjá inngang að tíðnisíðu), höfum við Friis sendingarformúluna hvað varðar tíðni:
Jafna 2
Jafna [2] sýnir að meira afl tapast við hærri tíðni.Þetta er grundvallarniðurstaða Friis-flutningsjöfnunnar.Þetta þýðir að fyrir loftnet með tilgreindum ávinningi verður orkuflutningurinn mestur á lægri tíðnum.Mismunurinn á mótteknu afli og afli sem er sent er þekktur sem leiðatap.Sagt á annan hátt segir Friis Transmission Equation að leiðstapið sé hærra fyrir hærri tíðni.Ekki er hægt að ofmeta mikilvægi þessarar niðurstöðu úr Friis Transmission Formúlunni.Þetta er ástæðan fyrir því að farsímar starfa almennt á minna en 2 GHz.Það kann að vera meira tíðniróf í boði á hærri tíðnum, en tilheyrandi leiðatap mun ekki gera góða móttöku kleift.Sem frekari afleiðing af Friss sendingarjöfnunni, segjum að þú sért spurður um 60 GHz loftnet.Taktu eftir því að þessi tíðni er mjög há, þú gætir fullyrt að slóðatapið verði of hátt fyrir langdræg samskipti - og það er alveg rétt.Við mjög háa tíðni (60 GHz er stundum nefnt mm (millímetra bylgja) svæðið) er leiðatapið mjög mikið, þannig að aðeins millipunktasamskipti eru möguleg.Þetta gerist þegar móttakari og sendir eru í sama herbergi og snúa hvort að öðru.Sem frekari fylgifiskur Friis Transmission Formula, heldurðu að farsímafyrirtækin séu ánægð með nýja LTE (4G) bandið, sem starfar á 700MHz?Svarið er já: þetta er lægri tíðni en loftnet starfa venjulega á, en af jöfnu [2] tökum við fram að leiðatapið verður því líka minna.Þess vegna geta þeir "hylt meira jörð" með þessu tíðnirófi, og Regin Wireless framkvæmdastjóri kallaði nýlega þetta "hágæða litróf", einmitt af þessum sökum.Til hliðar: Á hinn bóginn verða farsímaframleiðendur að setja loftnet með stærri bylgjulengd í fyrirferðarlítið tæki (lægri tíðni = stærri bylgjulengd), þannig að starf loftnetshönnuðarins varð aðeins flóknara!
Að lokum, ef loftnetin eru ekki samsvörun við skautun, mætti margfalda ofangreint móttekið afl með skautunartapsstuðlinum (PLF) til að gera rétt grein fyrir þessu misræmi.Jöfnu [2] hér að ofan er hægt að breyta til að framleiða almenna Friis sendingarformúlu, sem felur í sér skautunarmisræmi:
Jafna 3
Pósttími: Jan-08-2024
