Ki jan yo ogmante ranje kominikasyon an ak yon veyikil ayeryen san ekipe (UAV)

Travay pou ogmante ranje kominikasyon ak yon machin ayeryen san ekipe (UAV) rete enpòtan. Atik sa a diskite sou metòd pou amelyore paramèt sa a. Atik la te ekri pou devlopè UAV ak operatè yo epi li se yon kontinyasyon nan yon seri atik sou kominikasyon ak UAVs (pou kòmansman seri a, gade [1].

Ki sa ki afekte seri kominikasyon an

Ranje kominikasyon an depann de modèm yo itilize a, antèn, câbles antèn, kondisyon pwopagasyon vag radyo, entèferans ekstèn ak kèk lòt rezon. Yo nan lòd yo detèmine degre nan enfliyans nan yon paramèt patikilye sou seri a kominikasyon, konsidere ekwasyon an ranje [2]
(1)

kote
— ranje kominikasyon obligatwa [mèt];
- vitès limyè nan vakyòm [m/sec];
- frekans [Hz];
— pouvwa transmetè modem [dBm];
— genyen antèn transmetè [dBi];
— pèt nan kab soti nan modèm nan antèn transmetè a [dB];
- benefis antèn reseptè [dBi];
— pèt nan kab soti nan modèm nan antèn reseptè a [dB];
- sansiblite reseptè modèm la [dBm];
— miltiplikatè atenuasyon, pran an kont pèt adisyonèl akòz enfliyans sifas Latè, vejetasyon, atmosfè ak lòt faktè [dB].

Soti nan ekwasyon an ou ka wè ke seri a detèmine pa:

• modèm yo itilize;
• frekans chanèl radyo a;
• antèn yo itilize;
• pèt nan câbles;
• enfliyans sou pwopagasyon onn radyo ki soti nan sifas Latè, vejetasyon, atmosfè, bilding, elatriye.

Apre sa, paramèt ki enfliyanse seri a yo konsidere separeman.

Modem itilize

Ranje kominikasyon an depann sèlman sou de paramèt nan modèm la: pouvwa transmetè ak sansiblite reseptè , oswa olye, soti nan diferans yo - bidjè a enèji nan modèm la
(2)

Yo nan lòd yo ogmante ranje kominikasyon an, li nesesè yo chwazi yon modèm ki gen yon gwo valè . Ogmante an vire, li posib lè yo ogmante oswa nan diminye . Yo ta dwe bay preferans pou chèche modèm ki gen gwo sansiblite ( pi ba ke posib), olye ke ogmante pouvwa transmetè a . Pwoblèm sa a diskite an detay nan premye atik la. [1].

Anplis de materyèl [1] Li se vo kenbe nan tèt ou ke kèk manifaktirè, pou egzanp Microhard [3], endike nan espesifikasyon yo nan kèk aparèy pa mwayèn nan, men pouvwa a pik nan transmetè a, ki se plizyè fwa pi gran pase mwayèn nan epi ki pa ka itilize yo kalkile seri a, depi sa a ap mennen nan seri a kalkile anpil depase vre a. valè. Aparèy sa yo enkli, pa egzanp, modil popilè pDDL2450 [4,5]. Reyalite sa a soti dirèkteman nan rezilta tès aparèy sa a fè pou jwenn sètifikasyon FCC [6] (gade paj 58). Ou ka wè rezilta tès pou aparèy san fil ki sètifye FCC sou sitwèb FCC ID [7]pa antre nan ID FCC ki apwopriye a nan ba rechèch la, ki ta dwe sou etikèt ki endike kalite aparèy la. ID FCC modil pDDL2450 a se NS916pDDL2450.

Frekans chanèl radyo

Soti nan ekwasyon an ranje (1) Li klèman swiv ke pi ba frekans nan fonksyone , pi gwo ranje kominikasyon an . Men, annou pa prese nan konklizyon. Reyalite a se ke lòt paramèt ki enkli nan ekwasyon an tou depann de frekans. Pou egzanp, pwogrè antèn и pral depann de frekans lan nan ka a lè dimansyon maksimòm antèn yo fiks, ki se egzakteman sa k ap pase nan pratik. Antèn genyen , eksprime nan inite sans dimansyon (fwa), yo ka eksprime an tèm de zòn fizik antèn la nan fason sa a [8]
(3)

kote - efikasite ouvèti antèn, sa vle di rapò nan zòn nan antèn efikas ak yon sèl fizik la (ki depann sou konsepsyon antèn la) [8].

Nan (3) Li imedyatman klè ke pou yon zòn antèn fiks, benefis la ogmante nan pwopòsyon ak kare frekans lan. Ann ranplase (3) в (1), li te deja reekri (1) lè l sèvi avèk inite sans dimansyon pou pwogrè antèn , , pèt kab , ak faktè atenuasyon , epi tou lè l sèvi avèk Watts pou и olye de dBm. Lè sa a
(4)

kote koyefisyan an se yon konstan pou dimansyon antèn fiks. Kidonk, nan sitiyasyon sa a, ranje kominikasyon an dirèkteman pwopòsyonèl ak frekans lan, sa vle di, pi wo frekans lan, pi gwo ranje a. Konklizyon Avèk dimansyon fiks nan antèn yo, ogmante frekans nan lyen radyo a mennen nan yon ogmantasyon nan ranje kominikasyon an pa amelyore pwopriyete direksyon antèn yo. Sepandan, li dwe kenbe nan tèt ou ke kòm ogmante frekans, se konsa diminisyon nan onn radyo nan atmosfè a, ki te koze pa gaz, lapli, lagrèl, nèj, bwouya ak nyaj. [2]. Anplis, ak ogmante longè chemen, diminisyon nan atmosfè a ogmante tou. Pou rezon sa a, pou chak longè chemen ak kondisyon metewolojik mwayèn sou li, gen yon sèten valè maksimòm frekans konpayi asirans lan, limite pa nivo akseptab nan atenuasyon siyal nan atmosfè a. Se pou nou kite solisyon final la nan kesyon an nan enfliyans nan frekans nan yon chanèl radyo sou ranje kominikasyon an nan seksyon an kote yo pral konsidere enfliyans nan sifas Latè ak atmosfè sou pwopagasyon ond radyo yo.

Antèn yo

Ranje kominikasyon an detèmine pa tankou yon paramèt antèn kòm benefis la (gain nan tèminoloji angle), mezire an dBi. Gain se yon paramèt konpoze enpòtan paske li pran an kont: (1) kapasite nan antèn nan konsantre enèji nan transmetè a nan direksyon pou reseptè a konpare ak yon emeteur izotwòp (izotwopik, kidonk endèks i nan dBi); (2) pèt nan antèn nan tèt li [8,9]. Pou ogmante ranje kominikasyon an, ou ta dwe chwazi antèn ki gen pi gwo valè posib genyen nan men moun ki apwopriye an tèm de pwa ak gwosè paramèt ak kapasite sistèm gid la. Kapasite yon antèn pou konsantre enèji yo pa bay gratis, men se sèlman nan ogmante dimansyon yo (ouvèti) nan antèn la. Pou egzanp, pi gwo antèn k ap resevwa a, se pi gwo zòn nan li pral kapab kolekte enèji pou bay opinyon reseptè a, ak plis enèji, pi fò siyal la resevwa, sa vle di ranje kominikasyon an ogmante. Kidonk, ou dwe premye deside sou dimansyon maksimòm antèn ki apwopriye pou pwoblèm nan rezoud epi limite zòn rechèch la pa paramèt sa a, ak Lè sa a, rechèch pou yon modèl antèn espesifik, konsantre sou benefis maksimòm nan. Dezyèm paramèt antèn enpòtan pou pratik se lajè travès la [8,10], mezire an degre angilè. Tipikman, lajè gwo bout bwa a defini kòm ang ki genyen ant de direksyon espasyal soti nan sant la nan antèn nan kote benefis antèn la redwi pa 3 dB soti nan maksimòm pou antèn sa a. Lajè modèl la nan azimit ak elevasyon ka varye anpil. Paramèt sa a se pre relasyon ak dimansyon antèn la dapre règ la: pi gwo dimansyon - pi piti lajè gwo bout bwa. Paramèt sa a pa dirèkteman enkli nan ekwasyon ranje a, men li se paramèt sa a ki detèmine kondisyon yo pou sistèm gid antèn estasyon tè a (GS) sou UAV a, depi GS a, kòm yon règ, sèvi ak antèn trè direksyon, omwen nan ka kote ranje maksimize kominikasyon ak UAV a se yon priyorite. Vreman vre, osi lontan ke sistèm nan swiv NS asire presizyon angilè nan montre antèn la nan UAV a egal a mwatye lajè a nan modèl la oswa mwens, nivo a nan siyal la resevwa / emèt pa pral tonbe anba a 3 dB soti nan maksimòm la. Nan okenn sikonstans, mwatye lajè gwo bout bwa nan antèn chwazi a pa ta dwe mwens pase erè angilè sistèm antèn NS montre nan azimit oswa elevasyon.

Câbles

Pou maksimize ranje kominikasyon, ou bezwen sèvi ak câbles ak atenuasyon lineyè ki pi ba posib (atenuasyon kab oswa pèt kab) sou k ap travay frekans lyen radyo NS-UAV. Atenuasyon lineyè nan yon kab defini kòm rapò siyal la nan pwodiksyon yon segman kab 1 m (nan sistèm metrik la) ak siyal la nan opinyon yon segman kab, eksprime an dB. Pèt kab enkli nan ekwasyon ranje a (1), yo detèmine pa miltipliye atenuasyon lineyè a pa longè kab la. Kidonk, pou jwenn maksimòm ranje kominikasyon posib, ou bezwen sèvi ak câbles ak atenuasyon lineyè ki pi ba posib epi minimize longè câbles sa yo. Sou NS la, inite modèm yo dwe enstale dirèkteman sou ma akote antèn yo. Nan kò a UAV, modèm la ta dwe lokalize pi pre ke posib nan antèn yo. Li se tou vo tcheke enpedans nan kab la chwazi. Paramèt sa a mezire nan Ohms epi anjeneral egal a 50 oswa 75 Ohms. Enpedans nan kab la, konektè antèn nan modèm la ak konektè a sou antèn nan tèt li dwe egal.

Enpak sifas Latè a

Nan seksyon sa a nou pral gade pwopagasyon onn radyo sou yon sifas plenn oswa lanmè. Sitiyasyon sa a souvan rive nan pratik nan itilize UAVs. UAV siveyans nan tiyo, liy elektrik, rekòt agrikòl, anpil operasyon militè ak espesyal - tout bagay sa a se byen dekri nan modèl sa a. Eksperyans imen pentire nou yon foto nan ki kominikasyon ant objè se posib si yo nan jaden an nan vizibilite optik dirèk youn ak lòt, otreman kominikasyon se enposib. Sepandan, vag radyo pa fè pati seri optik la, kidonk sitiyasyon an ak yo se yon ti jan diferan. Nan sans sa a, li itil pou pwomotè a UAV ak operatè yo sonje de reyalite sa yo.

1. Kominikasyon nan ranje radyo a posib menm nan absans la nan vizibilite dirèk ant NS la ak UAV la.
2. Enfliyans sifas ki kache sou kominikasyon ak UAV a pral santi menm lè pa gen okenn objè sou liy optik NS-UAV la.

Pou konprann spesifik pwopagasyon vag radyo toupre sifas Latè, li itil pou familyarize w ak konsèp yon zòn enpòtan nan pwopagasyon vag radyo. [2]. Nan absans nenpòt objè nan yon zòn enpòtan nan pwopagasyon vag radyo, kalkil ranje yo ka fèt lè l sèvi avèk fòmil pou espas lib, i.e. в (1) ka pran egal a 0. Si gen objè nan zòn esansyèl la, Lè sa a, sa a pa ka fè. Nan Fig. 1 nan pwen A gen yon emèt pwen ki sitiye nan yon wotè anwo sifas Latè, ki emèt enèji elektwomayetik nan tout direksyon ak entansite egal. Nan pwen B nan altitid gen yon reseptè pou mezire entansite jaden an. Nan modèl sa a, rejyon esansyèl pwopagasyon onn radyo a se yon elipsoid ak fokis nan pwen A ak B.

Diri. 1. Zòn enpòtan nan pwopagasyon vag radyo

Reyon elipsoid la nan pati "pi epè" li yo detèmine pa ekspresyon an [2]
(5)

Nan (5) li klè sa depann sou frekans envès pwopòsyonèl, mwens la , "pi epè" elipsoid la ( nan Fig. 1). Anplis de sa, "epesè" elipsoid la ogmante ak ogmante distans ant objè kominikasyon yo. Pou onn radyo ka gen yon valè jistis enpresyonan, kidonk lè 10 km, Nou jwenn 2.45 GHz 50÷60 m.

Ann konsidere kounye a objè opak ki reprezante pa triyang gri nan Fig. 1. Li pral enfliyanse pwopagasyon vag radyo ak yon frekans , paske li sitiye nan yon zòn pwopagasyon enpòtan epi li pral nòmalman pa gen okenn efè sou pwopagasyon onn radyo ak yon frekans. . Pou vag radyo nan seri a optik (limyè), valè a se ti, kidonk enfliyans sifas Latè a sou pwopagasyon limyè a pa santi nan pratik. Lè nou konsidere ke sifas Latè a se yon esfè, li fasil pou konprann ke ak distans ogmante , sifas ki kache a pral de pli zan pli deplase nan zòn nan pwopagasyon enpòtan, konsa bloke koule nan enèji soti nan pwen A nan pwen B - fen nan istwa, se kominikasyon ak UAV la koupe. Lòt objè sou wout la, tankou tèren inegal, bilding, forè, elatriye, pral menm jan an afekte kominikasyon.

Ann gade kounye a Fig. 2 kote yon objè opak kouvri nèt yon zòn enpòtan nan pwopagasyon onn radyo ak yon frekans. , fè kominikasyon sou frekans sa a enposib. An menm tan an, kominikasyon sou frekans lan se posib tou paske yon pati nan enèji a "sote" sou objè a opak. Pi ba frekans lan, pi lwen pase orizon an optik vag radyo a ka pwopaje, kenbe kominikasyon ki estab ak UAV la.

Diri. 2. Kouvri yon zòn enpòtan nan pwopagasyon vag radyo

Degre enfliyans sifas Latè sou kominikasyon tou depann de wotè antèn yo и . Plis wotè antèn yo pi gwo, se pi gwo distans pwen A ak B yo ka deplase apa san yo pa pèmèt objè oswa sifas ki kache a tonbe nan yon zòn enpòtan.

Pandan objè a oswa sifas ki kache a ap deplase nan yon zòn enpòtan, fòs jaden an nan pwen B pral osile [2], sa vle di li pral swa pi gran oswa mwens pase fòs an mwayèn jaden. Sa rive akòz refleksyon enèji nan objè a. Enèji reflete a ka ajoute nan pwen B ak enèji prensipal la nan faz - Lè sa a, yon ogmantasyon rive nan fòs jaden an, oswa nan antifaz - Lè sa a, yon bès (ak byen fon) rive nan fòs jaden an. Li enpòtan sonje efè sa a pou w konprann spesifik kominikasyon ak dron. Pèt kominikasyon ak UAV a nan yon seri sèten ka koze pa yon diminisyon lokal nan fòs jaden akòz osilasyon, sa vle di si ou vole kèk distans plis, koneksyon an ka retabli. Pèt final la nan kominikasyon ap fèt sèlman apre yon zòn enpòtan konplètman bloke pa objè oswa sifas ki kache. Apre sa, yo pral pwopoze metòd pou konbat konsekans osilasyon fòs jaden yo.

Fòmil pou kalkile faktè atenuasyon an Lè pwopaje onn radyo yo sou sifas lis Latè, yo byen konplèks, espesyalman pou distans , depase ranje orizon an optik [2]. Se poutèt sa, nan plis konsiderasyon nan pwoblèm nan, nou pral itilize modèl matematik lè l sèvi avèk seri pwogram òdinatè otè a. Ann konsidere yon travay tipik nan transmèt videyo ki soti nan yon UAV nan yon NS lè l sèvi avèk yon modèm Link 3D [11] soti nan konpayi Geoscan. Done inisyal la se jan sa a.

1. Wotè aliye antèn NS: 5 m.
2. UAV altitid vòl: 1000 m.
3. frekans lyen radyo: 2.45 GHz.
4. NS antèn genyen: 17 dB.
5. UAV antèn genyen: 3 dB.
6. Pouvwa transmetè: +25 dBm (300 mW).
7. Vitès chanèl videyo: 4 Mbit/sec.
8. Sansiblite reseptè nan chanèl videyo a: -100.4 dBm (pou bann frekans ki okipe pa yon siyal 12 MHz).
9. Substra: tè sèk.
10. Polarizasyon: vètikal.

Distans liy-of-sight la pou premye done sa yo pral 128.8 km. Rezilta kalkil yo nan fòm pouvwa siyal nan opinyon reseptè modèm la an dBm yo prezante nan Fig. 3.

Diri. 3. Fòs siyal nan opinyon reseptè modèm 3D Link la [11]

Koub ble a nan Fig. 3 se pouvwa siyal la nan opinyon reseptè NS la, liy dwat wouj la endike sansiblite reseptè sa a. Aks X a montre ranje a an km, ak aks Y a montre pouvwa a an dBm. Nan pwen sa yo kote koub ble a kouche pi wo a wouj la, resepsyon videyo dirèk nan UAV a posib, otreman pa pral gen okenn kominikasyon. Grafik la montre ke akòz osilasyon, pèt kominikasyon pral rive nan ranje 35.5-35.9 km ak pi lwen nan ranje 55.3-58.6 km. Nan ka sa a, dekoneksyon final la ap fèt pi lwen - apre 110.8 km nan vòl.

Kòm mansyone pi wo a, plonje nan fòs jaden leve akòz adisyon a nan antifaz nan kote antèn NS nan siyal la dirèk ak siyal la reflete nan sifas Latè. Ou ka debarase m de pèt kominikasyon sou NS la akòz echèk lè w ranpli 2 kondisyon.

1. Sèvi ak yon modèm sou NS la ak omwen de chanèl resepsyon (RX divèsite), pou egzanp 3D Link [11].
2. Mete antèn k ap resevwa yo sou ma NS la diferan wotè.

Espas wotè antèn k ap resevwa yo dwe fèt pou ke plonje nan fòs jaden nan kote yon sèl antèn yo rekonpanse pa nivo ki pi wo pase sansiblite reseptè a nan kote lòt antèn la. Nan Fig. Figi 4 montre rezilta apwòch sa a pou ka kote yon antèn NS sitiye nan yon wotè 5 m (koub solid ble), ak lòt la nan yon wotè 4 m (koub pwentiye ble).

Diri. 4. Pouvwa siyal nan entrées de reseptè modèm 3D Link soti nan antèn ki sitiye nan diferan wotè

Soti nan Fig. Figi 4 montre klèman rezilta metòd sa a. Vreman vre, nan tout distans vòl la nan UAV a, jiska yon seri 110.8 km, siyal la nan opinyon omwen yon reseptè NS depase nivo sansiblite a, sa vle di, videyo ki soti nan tablo a pa pral entèwonp pandan tout vòl la. distans.

Metòd yo pwopoze a, sepandan, ede ogmante fyab nan lyen radyo UAV → NS sèlman, depi kapasite pou enstale antèn nan diferan wotè disponib sèlman sou NS la. Li pa posib asire yon separasyon wotè nan antèn nan 1 m sou yon UAV. Pou ogmante fyab nan lyen radyo NS→UAV, yo ka itilize apwòch sa yo.

1. Nouri siyal transmetè NS la nan antèn ki resevwa yon siyal ki pi pwisan soti nan UAV la.
2. Sèvi ak kòd espas-tan, tankou kòd Alamouti [12].
3. Sèvi ak teknoloji beamforming antèn ak kapasite pou kontwole pouvwa siyal voye bay chak antèn.

Premye metòd la se fèmen nan pi bon nan pwoblèm nan nan kominikasyon ak yon UAV. Li se senp epi nan li tout enèji transmetè a dirije nan bon direksyon an - nan yon antèn ki pi byen sitiye. Pou egzanp, nan yon seri de 50 km (gade Fig. 4), siyal transmetè a manje nan yon antèn sispann nan 5 mèt, ak nan yon seri de 60 km - nan yon antèn sispann nan 4 mèt. Sa a se metòd yo itilize nan modèm Link 3D la [11]. Dezyèm metòd la pa sèvi ak done a priori sou eta kanal kominikasyon UAV → NS (nivo siyal yo resevwa nan pwodiksyon antèn), kidonk li divize enèji transmetè a egalman ant de antèn, ki inevitableman mennen nan pèt enèji, depi yon sèl. nan antèn yo ka nan yon fòs jaden twou. Twazyèm metòd la ekivalan a premye an tèm de bon jan kalite kominikasyon, men li pi difisil pou aplike.

Se pou nou konsidere plis pwoblèm nan enfliyans nan frekans vag radyo sou seri a kominikasyon ak UAV a, pran an kont enfliyans nan sifas ki kache. Li te montre pi wo a ke ogmante frekans lan se benefisye, paske ak dimansyon fiks nan antèn yo, sa a mennen nan yon ogmantasyon nan seri a kominikasyon. Sepandan, kesyon an nan depandans frekans pa te konsidere. Soti nan (3) li swiv ke rapò a nan pwogrè yo nan antèn egal nan zòn ak fèt yo opere nan frekans и , egal
(6)

Pou 2450 MHz; Nou jwenn 915 MHz 7.2 (8.5 dB). Sa a se apeprè sa k ap pase nan pratik. Ann konpare, pou egzanp, paramèt antèn sa yo nan Wireless Instruments:

• WiBOX PA 0809-8V [13] (frekans: 0.83–0.96 GHz; lajè travès: 70°/70°; genyen: 8 dBi);
• WiBOX PA 24-15 [14] (frekans: 2.3-2.5 GHz; lajè travès: 30°/30°; genyen: 15 dBi).

Li bon pou konpare antèn sa yo, paske yo te fè nan menm lojman 27x27 cm, sa vle di yo gen menm zòn nan. Remake byen ke benefis antèn lan diferan pa 15-8 = 7 dB, ki se tou pre valè a kalkile nan 8.5 dB. Soti nan karakteristik sa yo nan antèn yo li klè tou ke lajè a nan modèl la antèn pou seri a 2.3-2.5 GHz (30 °/30 °) se plis pase de fwa pi etwat ke lajè a nan modèl la antèn pou seri a 0.83-0.96. GHz (70 ° / 70 °), sa vle di genyen antèn ak menm dimansyon yo aktyèlman ogmante akòz amelyorasyon nan pwopriyete direksyon. Lè w ap pran an kont lefèt ke 2 antèn yo te itilize nan liy kominikasyon an, rapò a pral 2∙8.5=17 dB. Kidonk, ak menm dimansyon antèn, bidjè enèji yon lyen radyo ak yon frekans 2450 MHz yo pral 17 dB plis pase bidjè liy lan ak frekans 915 MHz. Nan kalkil la, nou menm tou nou pran an kont lefèt ke UAV, kòm yon règ, sèvi ak antèn fwèt pou ki dimansyon yo pa kritik tankou pou konsidere kòm antèn panèl NS. Se poutèt sa, nou aksepte pwogrè antèn UAV pou frekans yo и egal. Moun sa yo. diferans lan nan bidjè enèji liy yo pral 8.5 dB, pa 17 dB. Rezilta kalkil ki fèt pou premye done sa yo ak wotè 5 m antèn NS yo montre nan Fig. 5.

Diri. 5. Siyal pouvwa nan antre reseptè a pou lyen radyo opere nan frekans 915 ak 2450 MHz.

Soti nan Fig. 5 montre klèman ke ranje kominikasyon an ak yon ogmantasyon nan frekans fonksyònman ak menm zòn nan antèn NS ogmante soti nan 96.3 km pou yon lyen radyo ak yon frekans nan 915 MHz a 110.8 km pou yon lyen ak yon frekans nan 2450 MHz. . Sepandan, liy lan nan 915 MHz gen yon frekans osilasyon pi ba. Mwens osilasyon vle di mwens plonje nan fòs jaden, sa vle di, mwens chans pou entèwonp kominikasyon ak UAV a sou tout distans vòl la. Petèt li se reyalite sa a ki detèmine popilarite a nan seri a onn radyo sub-gigahertz pou liy kominikasyon lòd ak telemetri ak UAVs kòm pi serye. An menm tan an, lè w ap fè seri aksyon ki dekri anwo a pou pwoteje kont osilasyon fòs jaden yo, lyen radyo nan seri gigahertz yo bay yon pi gwo ranje kominikasyon lè yo amelyore pwopriyete direksyon antèn yo.

Soti nan konsiderasyon Fig. 5 nou ka konkli tou ke nan zòn nan lonbraj (apre mak la 128.8 km) bese frekans nan opere nan liy kominikasyon an fè sans. Vreman vre, nan yon pwen nan apeprè -120 dBm koub pouvwa yo pou frekans и kwaze. Moun sa yo. Lè w ap itilize reseptè ki gen yon sansiblite pi bon pase -120 dBm, yon lyen radyo nan yon frekans 915 MHz pral bay yon ranje kominikasyon ki pi long. Nan ka sa a, sepandan, bandwidth lyen ki nesesè yo dwe pran an kont, depi pou tankou yon valè sansiblite segondè, vitès enfòmasyon an pral ba anpil. Pou egzanp, modèm 3D Link [11] Malgre ke li bay sansiblite jiska -122 dBm, total (nan tou de direksyon) pousantaj transmisyon enfòmasyon yo pral 23 kbit / sec, ki, nan prensip, se ase pou kominikasyon KTRL ak yon UAV, men klèman pa ase pou transmèt videyo soti nan sou. tablo. Kidonk, seri a sub-gigahertz, tout bon, gen yon ti avantaj sou seri a gigahertz pou KTRL, men klèman pèdi nan karakteristik lè òganize liy videyo.

Lè w ap chwazi yon frekans lyen radyo, ou dwe tou pran an kont atenuasyon siyal la pandan l ap pwopaje nan atmosfè Latè a. Pou lyen kominikasyon NS-UAV, diminisyon nan atmosfè a ki te koze pa gaz, lapli, lagrèl, nèj, bwouya ak nyaj. [2]. Pou frekans opere nan lyen radyo mwens pase 6 GHz, atenuasyon nan gaz yo ka neglije [2]. Afeblisman ki pi grav la obsève nan lapli, espesyalman nan gwo entansite (douch). Tablo 1 montre done yo [2] pa atenuasyon lineyè [dB/km] nan lapli diferan entansite pou frekans 3–6 GHz.

Tablo 1. Atenuasyon lineyè onn radyo [dB/km] nan lapli diferan entansite depann sou frekans

Frekans [GHz] 3 mm/èdtan (fèb)
12 mm/èdtan (modere)
30 mm / èdtan (fò)
70 mm/èdtan (lapli)

3.00
0.3∙10−3
1.4∙10−3
3.6∙10−3
8.7∙10−3

4.00
0.3∙10−2
1.4∙10−2
3.7∙10−2
9.1∙10−2

5.00
0.8∙10−2
3.7∙10−2
10.6∙10−2
28∙10−2

6.00
1.4∙10−2
7.1∙10−2
21∙10−2
57∙10−2

Soti nan tab la 1 li swiv ke, pou egzanp, nan yon frekans nan 3 GHz, atenuasyon an nan yon douch pral apeprè 0.0087 dB / km, ki sou yon chemen 100 km pral bay 0.87 dB nan atenuasyon total. Kòm frekans opere nan lyen radyo a ogmante, diminisyon nan lapli ogmante sevè. Pou yon frekans 4 GHz, diminisyon nan yon douch sou menm chemen an pral deja 9.1 dB, ak nan frekans 5 ak 6 GHz - 28 ak 57 dB, respektivman. Nan ka sa a, sepandan, li sipoze ke lapli ak yon entansite bay rive sou tout wout la, ki raman rive nan pratik. Sepandan, lè w ap itilize dron nan zòn kote lapli gwo entansite yo souvan, li rekòmande pou chwazi yon frekans fonksyònman nan lyen radyo ki anba a 3 GHz.

Literati

1. Smorodinov A.A. Ki jan yo chwazi yon modèm bande pou yon veyikil ayeryen san ekipe (UAV). Habr. 2019.
2. Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Pwopagasyon vag radyo ak operasyon lyen radyo. Koneksyon. Moskou. 1971.
3. Microhard.
4. Pico Digital Data Link pDDL2450 spesifikasyon.
5. Picoradio OEM spesifikasyon.
6. Rapò Tès Jeni. Pico 2.4GHz 1W Digital Data Link Modil.
7. ID FCC.
8. C.A. Balanis. Teyori antèn. Analiz ak konsepsyon. Katriyèm edisyon. John Wiley & Sons. 2016.
9. Antèn genyen. Atik Wikipedia.
10. lajè gwo bout bwa. Atik Wikipedia.
11. Digital duplex radyo modem 3D Link.
12. S.M. Alamouti. "Yon senp transmèt teknik divèsite pou kominikasyon san fil." IEEE Journal sou Zòn Chwazi nan Kominikasyon. 16(8):1451–1458.
13. PTP Kliyan antèn WiBOX PA 0809-8V.
14. PTP Kliyan Antenna WiBOX PA 24-15.

Sous: www.habr.com