链接预算分析
在两个站点之间的无线通信链接的设计中,范围,吞吐量和接收的信号质量对系统工程师至关重要。链接预算分析说明了通信链接中的所有收益和损失。某些因素和设计选择,例如传播路径长度,信号极化和天线进料电缆,降低信号质量,而其他因素(例如功率放大器和天线尺寸)可以提高传输信号强度。
此示例使用LinkBudgetAnalyzer应用程序制成系统参数并计算影响系统性能的收益和损失。单独的选项卡指定设置上行链路和下行链路。指定上行链路和下行链路设置后,选择分析更新在结果标签和带有自由空间路径损耗(FSPL)的图和g/t的图,上行链路和下行链路。
设置
这上行链路和下行链路选项卡包含这些可折叠的输入参数部分:
关联- 包含链接级别参数,例如频率,带宽,必需的EB/N0
发射机- 包含发射器特定参数
接收者- 包含接收器特定参数
传播- 包含参数来指定用于计算信号传播路径中损失的各种大气元素。
结果
这结果选项卡包含上行链路和下行链路分别为上行链路和下行链路提供链路预算结果的可折叠部分。这附录包含用于计算结果的功能列表。
距离和海拔是从纬度,,,,经度和高度发射器和接收器的输入参数。
TX天线增益和Rx天线增益是相应的功能天线直径,,,,天线效率, 和频率输入参数。
TX EIRP是放大器功率,,,,放大器向后损失,,,,馈线损失,,,,辐射损失,,,,其他损失, 和TX天线增益输入参数。TX EIRP代表透射等效的各向同性辐射功率(EIRP),是必须被各向同性天线辐射的功率量,以在指定方向上从实际天线中观察到的等效功率密度。通常,为天线钻孔引用EIRP,该天线被定义为最大辐射的轴。
波前的几何扩散会降低传输信号功率。这种损失代表自由空间路径损失使用
FSPL
功能,距离, 和频率。降雨衰减由
雨
函数使用距离,,,,频率,,,,降雨率,,,,海拔和极化倾斜。这雨
功能适用国际电信联盟(ITU)降雨衰减模型,该模型仅适用于1-1000 GHz的频率[1]。这
Fogpl
功能计算雾/云衰减使用距离,,,,频率,,,,雾/云温度和雾/云水密度。这Fogpl
功能应用ITU云和雾衰减模型,该模型仅适用于10-1000 GHz的频率[2]。大气气体衰减是距离,,,,频率,,,,温度,,,,气压和水蒸气密度并使用
Gaspl
适用ITU大气气体衰减模型的功能,该模型在1-1000 GHz处有效[3]。极化损失是从两极分化不匹配角度。
总传播损失由上述所有损失组成。
TX EIRP被减少了总传播损失和接收器辐射损失提供接收的各向同性能力在接收器。
在接收器,天线放大接收的各向同性能力经过Rx天线增益尽管馈线损失和其他损失降解信号。接收的信号功率显示网络结果。
RX G/T提供有关接收器性能的信息,并根据Rx天线增益和系统温度。随着G/T的增加,接收器的性能会提高。
c/n代表SNR(信噪比),是接收的信号功率,,,,系统温度,,,,带宽和鲍尔茨曼的常数。
c/no是根据c/n和带宽。
收到EB/否指示每位能量,是c/no和比特率。
利润是根据收到EB/否,,,,必需的EB/否, 和实施损失。执行链接预算分析时的一个目标是使所选数据速率,带宽,EIRP和接收器的功绩图具有令人满意的余量。通常需要进行一些调整才能获得所需的链接余量。
可视化
有关路径丢失和接收器性能图,请参见上行链路和下行链路FSPL和G/T选项卡。自由空间路径损失构成了传播损失的最大组成部分。它与距离和频率成正比。绩效的接收器图随天线增益而增加,这与天线直径成正比。指定的频率和接收器天线直径由图中的红色 *标记显示。
附录
以下功能用于计算本示例中提到的各种参数和损失:
参考
国际电信联盟的放射性通信部门。建议ITU-R P.838-3:用于预测方法的降雨的特定衰减模型。2005。
国际电信联盟的放射性通信部门。建议ITU-R P.840-6:由于云和雾引起的衰减。2013。
国际电信联盟的放射性通信部门。建议ITU-R P.676-10:2013年大气气体的衰减。