Sarcina de a crește raza de comunicare cu un vehicul aerian fără pilot (UAV) rămâne relevantă. Acest articol discută metode de îmbunătățire a acestui parametru. Articolul a fost scris pentru dezvoltatorii și operatorii de UAV și este o continuare a unei serii de articole despre comunicarea cu UAV-urile (pentru începutul seriei, vezi .
Ce afectează raza de comunicare
Intervalul de comunicare depinde de modemul utilizat, antene, cabluri de antenă, condițiile de propagare a undelor radio, interferențe externe și alte motive. Pentru a determina gradul de influență a unui anumit parametru asupra domeniului de comunicare, luați în considerare ecuația intervalului
(1)
unde
— raza de comunicare necesară [metri];
— viteza luminii în vid [m/sec];
— frecvența [Hz];
— puterea transmițătorului modemului [dBm];
— amplificarea antenei transmițătorului [dBi];
— pierderi în cablul de la modem la antena emițătorului [dB];
— amplificarea antenei receptorului [dBi];
— pierderi în cablul de la modem la antena receptorului [dB];
— sensibilitatea modem-receptorului [dBm];
— multiplicator de atenuare, luând în considerare pierderile suplimentare datorate influenței suprafeței Pământului, vegetației, atmosferei și a altor factori [dB].
Din ecuație se poate observa că intervalul este determinat de:
- modemul utilizat;
- frecvența canalului radio;
- antene folosite;
- pierderi în cabluri;
- influența asupra propagării undelor radio de pe suprafața Pământului, vegetație, atmosferă, clădiri etc.
În continuare, parametrii care influențează intervalul sunt considerați separat.
Modem folosit
Intervalul de comunicare depinde doar de doi parametri ai modemului: puterea transmițătorului și sensibilitatea receptorului , sau mai degrabă, din diferența lor - bugetul energetic al modemului
(2)
Pentru a crește raza de comunicare, este necesar să alegeți un modem cu o valoare mare . Crește la rândul său, este posibil prin creștere sau prin reducerea . Ar trebui să se acorde preferință căutării modemurilor cu sensibilitate ridicată ( cât mai scăzut posibil), în loc să mărească puterea emițătorului . Această problemă este discutată în detaliu în primul articol. .
Pe lângă materiale Merită să rețineți că unii producători, de exemplu Microhard , indicați în specificațiile unor dispozitive nu media, ci puterea de vârf a emițătorului, care este de câteva ori mai mare decât media și care nu poate fi utilizată pentru a calcula intervalul, deoarece acest lucru va duce la intervalul calculat depășind cu mult valoarea reală. valoare. Astfel de dispozitive includ, de exemplu, popularul modul pDDL2450 [,]. Acest fapt rezultă direct din rezultatele testării acestui dispozitiv efectuate pentru obținerea certificării FCC (vezi pagina 58). Rezultatele testelor pentru dispozitivele wireless certificate de FCC pot fi vizualizate pe site-ul web FCC ID introducând ID-ul FCC corespunzător în bara de căutare, care ar trebui să fie pe eticheta care indică tipul de dispozitiv. ID-ul FCC al modulului pDDL2450 este NS916pDDL2450.
Frecvența canalului radio
Din ecuația intervalului Rezultă în mod clar că cu cât frecvența de operare este mai mică , cu atât raza de comunicare este mai mare . Dar să nu ne grăbim să tragem concluzii. Faptul este că alți parametri incluși în ecuație depind și de frecvență. De exemplu, câștigurile antenei и va depinde de frecvență în cazul în care dimensiunile maxime ale antenelor fix, care este exact ceea ce se întâmplă în practică. Recepție semnal , exprimat în unități adimensionale (timpi), poate fi exprimat în termeni de aria fizică a antenei în felul următor
(3)
unde — eficiența deschiderii antenei, adică raportul dintre suprafața efectivă a antenei și cea fizică (în funcție de designul antenei) .
De Este imediat clar că pentru o zonă fixă a antenei, câștigul crește proporțional cu pătratul frecvenței. Să înlocuim в , având rescris anterior folosind unități adimensionale pentru câștigurile antenei , , pierderi de cablu , și factor de atenuare , și, de asemenea, folosind Watts pentru и în loc de dBm. Apoi
(4)
unde este coeficientul este o constantă pentru dimensiunile antenei fixe. Astfel, în această situație, domeniul de comunicare este direct proporțional cu frecvența, adică cu cât frecvența este mai mare, cu atât este mai mare. Ieșire. Cu dimensiuni fixe ale antenelor, creșterea frecvenței legăturii radio duce la o creștere a razei de comunicare prin îmbunătățirea proprietăților direcționale ale antenelor. Totuși, trebuie avut în vedere că pe măsură ce frecvența crește, la fel crește și atenuarea undelor radio din atmosferă, cauzate de gaze, ploaie, grindină, zăpadă, ceață și nori. . În plus, odată cu creșterea lungimii căii, atenuarea în atmosferă crește și ea. Din acest motiv, pentru fiecare lungime de cale și condiții meteorologice medii de pe acesta, există o anumită valoare maximă a frecvenței purtătoare, limitată de nivelul admisibil de atenuare a semnalului în atmosferă. Să lăsăm soluția finală la problema influenței frecvenței unui canal radio asupra domeniului de comunicație în secțiunea în care se va lua în considerare influența suprafeței și a atmosferei Pământului asupra propagării undelor radio.
antene
Intervalul de comunicare este determinat de un astfel de parametru al antenei precum câștigul (câștig în terminologia engleză), măsurat în dBi. Câștigul este un parametru compozit important deoarece ia în considerare: (1) capacitatea antenei de a focaliza energia emițătorului către receptor în comparație cu un radiator izotrop (de unde indicele i în dBi); (2) pierderi în antena însăși [,]. Pentru a crește raza de comunicare, ar trebui să selectați antene cu cea mai mare valoare posibilă a câștigului dintre cele care sunt potrivite în ceea ce privește parametrii de greutate și dimensiune și capacitățile sistemului de ghidare. Capacitatea unei antene de a focaliza energia nu este dată gratuit, ci doar prin creșterea dimensiunilor (apertura) antenei. De exemplu, cu cât antena de recepție este mai mare, cu atât este mai mare zona pe care o va putea colecta energie pentru a furniza intrarea receptorului și cu cât mai multă energie, cu atât semnalul recepționat este mai puternic, adică intervalul de comunicare crește. Astfel, trebuie mai întâi să vă decideți asupra dimensiunilor maxime ale antenei care sunt adecvate problemei care se rezolvă și să limitați zona de căutare cu acest parametru, apoi să căutați un anumit model de antenă, concentrându-vă pe câștigul maxim. Al doilea parametru important al antenei pentru practică este lățimea fasciculului [,], măsurată în grade unghiulare. De obicei, lățimea fasciculului este definită ca unghiul dintre două direcții spațiale din centrul antenei la care câștigul antenei este redus cu 3 dB față de maximul pentru antena respectivă. Lățimea modelului în azimut și elevație poate varia foarte mult. Acest parametru este strâns legat de dimensiunile antenei conform regulii: dimensiuni mai mari - lățimea fasciculului mai mică. Acest parametru nu este inclus direct în ecuația intervalului, dar acesta este cel care determină cerințele pentru sistemul de ghidare a antenei stației terestre (GS) pe UAV, deoarece GS, de regulă, folosește antene foarte direcționale, cel puțin în cazurile în care raza de acțiune este maximizată comunicarea cu UAV este o prioritate. Într-adevăr, atâta timp cât sistemul de urmărire NS asigură precizia unghiulară a îndreptării antenei către UAV egală cu jumătate din lățimea modelului sau mai puțin, nivelul semnalului recepționat/emis nu va scădea sub 3 dB față de maxim. În niciun caz, jumătate din lățimea fasciculului antenei selectate nu trebuie să fie mai mică decât eroarea unghiulară a sistemului de indicare a antenei NS în azimut sau înălțime.
Cabluri
Pentru a maximiza raza de comunicare, trebuie să utilizați cabluri cu cea mai mică atenuare liniară posibilă (atenuare sau pierdere a cablului) pe lucru frecvența legăturii radio NS-UAV. Atenuarea liniară într-un cablu este definită ca raportul dintre semnalul de la ieșirea unui segment de cablu de 1 m (în sistemul metric) și semnalul de la intrarea unui segment de cablu, exprimat în dB. Pierderi de cablu incluse în ecuația intervalului , sunt determinate prin înmulțirea atenuării liniare cu lungimea cablului. Astfel, pentru a obține o rază de comunicare maximă posibilă, trebuie să utilizați cabluri cu cea mai mică atenuare liniară posibilă și să minimizați lungimea acestor cabluri. Pe NS, unitățile modem trebuie instalate direct pe catarg de lângă antene. În corpul UAV, modemul ar trebui să fie amplasat cât mai aproape de antene. De asemenea, merită să verificați impedanța cablului selectat. Acest parametru este măsurat în ohmi și este de obicei egal cu 50 sau 75 ohmi. Impedanța cablului, conectorul de antenă al modemului și conectorul de pe antenă în sine trebuie să fie egale.
Impactul suprafeței Pământului
În această secțiune ne vom uita la propagarea undelor radio pe o suprafață de câmpie sau de mare. Această situație apare adesea în practica utilizării UAV-urilor. Monitorizarea UAV a conductelor, liniilor electrice, culturilor agricole, multor operațiuni militare și speciale - toate acestea sunt bine descrise de acest model. Experiența umană ne pictează un tablou în care comunicarea între obiecte este posibilă dacă acestea se află în câmpul vizibilității optice directe unul a celuilalt, altfel comunicarea este imposibilă. Cu toate acestea, undele radio nu aparțin domeniului optic, așa că situația cu ele este oarecum diferită. În acest sens, este util pentru dezvoltatorul și operatorul UAV să-și amintească următoarele două fapte.
1. Comunicarea în raza radio este posibilă chiar și în absența vizibilității directe între NS și UAV.
2. Influența suprafeței subiacente asupra comunicării cu UAV se va simți chiar și atunci când nu există obiecte pe linia optică NS-UAV.
Pentru a înțelege specificul propagării undelor radio lângă suprafața Pământului, este util să vă familiarizați cu conceptul unei zone semnificative de propagare a undelor radio. . În absența oricăror obiecte într-o zonă semnificativă de propagare a undelor radio, calculele de interval pot fi efectuate folosind formule pentru spațiul liber, de exemplu. в poate fi luat egal cu 0. Dacă există obiecte în zona esențială, atunci acest lucru nu se poate face. În fig. 1 în punctul A există un emițător punct situat la o înălțime deasupra suprafeței Pământului, care emite energie electromagnetică în toate direcțiile cu intensitate egală. În punctul B la altitudine există un receptor pentru măsurarea intensității câmpului. În acest model, regiunea esențială a propagării undelor radio este un elipsoid cu focare în punctele A și B.
Orez. 1. Arie semnificativă de propagare a undelor radio
Raza elipsoidului în partea sa „cea mai groasă” este determinată de expresie
(5)
De este clar că depinde de frecventa invers proporțional, cu atât mai puțin , cu atât elipsoidul este „mai gros” ( în fig. 1). În plus, „grosimea” elipsoidului crește odată cu creșterea distanței dintre obiectele de comunicare. Pentru unde radio poate avea o valoare destul de impresionantă, deci când 10 km, Primim 2.45 GHz 50÷60 m.
Să luăm acum în considerare obiectul opac reprezentat de triunghiul gri din Fig. 1. Va influenta propagarea undelor radio cu o frecventa , deoarece este situat într-o zonă de propagare semnificativă și nu va avea practic niciun efect asupra propagării undelor radio cu o frecvență . Pentru undele radio în domeniul optic (lumină), valoarea este mic, astfel încât influența suprafeței Pământului asupra propagării luminii nu se simte în practică. Având în vedere că suprafața Pământului este o sferă, este ușor de înțeles că odată cu creșterea distanței , suprafața de bază se va deplasa din ce în ce mai mult în zona de propagare semnificativă, blocând astfel fluxul de energie din punctul A în punctul B - sfârșitul poveștii, comunicarea cu UAV este întreruptă. Alte obiecte de pe traseu, cum ar fi terenul denivelat, clădirile, pădurile etc., vor afecta în mod similar comunicațiile.
Să ne uităm acum la Fig. 2 în care un obiect opac acoperă complet o zonă semnificativă de propagare a unei unde radio cu o frecvență , făcând imposibilă comunicarea pe această frecvență. În același timp, comunicarea pe frecvență este posibil și pentru că o parte din energie „sare” peste obiectul opac. Cu cât frecvența este mai mică, cu atât mai departe dincolo de orizontul optic unda radio se poate propaga, menținând o comunicare stabilă cu UAV.
Orez. 2. Acoperă o zonă semnificativă de propagare a undelor radio
Gradul de influență a suprafeței Pământului asupra comunicațiilor depinde și de înălțimea antenelor и . Cu cât este mai mare înălțimea antenelor, cu atât este mai mare distanța la care punctele A și B pot fi îndepărtate fără a permite obiectelor sau suprafeței subiacente să cadă într-o zonă semnificativă.
Pe măsură ce obiectul sau suprafața subiacentă se deplasează într-o zonă semnificativă, intensitatea câmpului în punctul B va oscila , adică va fi fie mai mare, fie mai mică decât intensitatea medie a câmpului. Acest lucru se întâmplă din cauza reflectării energiei din obiect. Energia reflectată poate fi adăugată în punctul B cu energia principală în fază - apoi are loc o creștere a intensității câmpului, sau în antifază - apoi are loc o scădere (și destul de profundă) a intensității câmpului. Este important să ne amintim acest efect pentru a înțelege specificul comunicării cu UAV-urile. Pierderea comunicării cu UAV la o anumită distanță poate fi cauzată de o scădere locală a intensității câmpului din cauza oscilațiilor, adică dacă zburați mai multă distanță, conexiunea poate fi restabilită. Pierderea finală a comunicării va avea loc numai după ce o zonă semnificativă este complet blocată de obiecte sau de suprafața subiacentă. În continuare, vor fi propuse metode de combatere a consecințelor oscilațiilor intensității câmpului.
Formule pentru calcularea factorului de atenuare La propagarea undelor radio pe suprafața netedă a Pământului, acestea sunt destul de complexe, mai ales pentru distanțe , depășind intervalul orizontului optic . Prin urmare, în considerarea în continuare a problemei, vom recurge la modelarea matematică folosind setul de programe de calculator al autorului. Să luăm în considerare o sarcină tipică de transmitere video de la un UAV la un NS folosind un modem 3D Link de la compania Geoscan. Datele inițiale sunt după cum urmează.
1. Înălțimea de montare a antenei NS: 5 m.
2. Altitudine de zbor UAV: 1000 m.
3. Frecvența legăturii radio: 2.45 GHz.
4. Câștig antenă NS: 17 dB.
5. Câștig antenă UAV: 3 dB.
6. Puterea emițătorului: +25 dBm (300 mW).
7. Viteza canalului video: 4 Mbit/sec.
8. Sensibilitatea receptorului în canalul video: −100.4 dBm (pentru banda de frecvență ocupată de un semnal de 12 MHz).
9. Substrat: sol uscat.
10. Polarizare: verticală.
Distanța directă pentru aceste date inițiale va fi de 128.8 km. Rezultatele calculului sub formă de putere a semnalului la intrarea receptorului modem în dBm sunt prezentate în Fig. 3.
Orez. 3. Puterea semnalului la intrarea receptorului modemului 3D Link
Curba albastră din fig. 3 este puterea semnalului la intrarea receptorului NS, linia dreaptă roșie indică sensibilitatea acestui receptor. Axa X arată intervalul în km, iar axa Y arată puterea în dBm. În acele puncte în care curba albastră se află deasupra celei roșii, este posibilă recepția video directă de la UAV, altfel nu va exista nicio comunicare. Graficul arată că, din cauza oscilațiilor, pierderea comunicației va avea loc în intervalul 35.5–35.9 km și mai departe în intervalul 55.3–58.6 km. În acest caz, deconectarea finală va avea loc mult mai departe - după 110.8 km de zbor.
După cum sa menționat mai sus, scăderile în intensitatea câmpului apar din cauza adăugării în antifază la locul antenei NS a semnalului direct și a semnalului reflectat de pe suprafața Pământului. Puteți scăpa de pierderea comunicării pe NS din cauza defecțiunilor îndeplinind 2 condiții.
1. Utilizați un modem pe NS cu cel puțin două canale de recepție (diversitate RX), de exemplu 3D Link .
2. Așezați antenele de recepție pe catargul NS diferit înălţime.
Distanța dintre înălțimile antenelor de recepție trebuie făcută astfel încât scăderile în intensitatea câmpului la locația unei antene să fie compensate cu niveluri mai mari decât sensibilitatea receptorului la locul celeilalte antene. În fig. Figura 4 prezintă rezultatul acestei abordări pentru cazul în care o antenă NS este situată la o înălțime de 5 m (curbă solidă albastră), iar cealaltă la o înălțime de 4 m (curba cu puncte albastre).
Orez. 4. Puterea semnalului la intrările a două receptoare modem 3D Link de la antene situate la înălțimi diferite
Din fig. Figura 4 arată clar productivitatea acestei metode. Într-adevăr, pe toată distanța de zbor a UAV, până la o rază de 110.8 km, semnalul la intrarea a cel puțin unui receptor NS depășește nivelul de sensibilitate, adică videoclipul de pe placă nu va fi întrerupt pe tot parcursul zborului. distanţă.
Metoda propusă, totuși, ajută la creșterea fiabilității legăturii radio UAV→NS numai, deoarece capacitatea de a instala antene la diferite înălțimi este disponibilă numai pe NS. Nu este posibil să se asigure o separare pe înălțime a antenelor de 1 m pe un UAV. Pentru a crește fiabilitatea legăturii radio NS→UAV, pot fi utilizate următoarele abordări.
1. Alimentați semnalul transmițătorului NS către antena care primește un semnal mai puternic de la UAV.
2. Folosiți coduri spațiu-timp, cum ar fi codul Alamouti .
3. Utilizați tehnologia de formare a fasciculului antenei cu capacitatea de a controla puterea semnalului trimis către fiecare antenă.
Prima metodă este aproape de optimă în problema comunicării cu un UAV. Este simplu și în el toată energia emițătorului este direcționată în direcția corectă - către o antenă situată optim. De exemplu, la o rază de 50 km (vezi Fig. 4), semnalul emițătorului este transmis la o antenă suspendată la 5 metri și la o rază de 60 km - la o antenă suspendată la 4 metri. Aceasta este metoda folosită în modemul 3D Link . A doua metodă nu utilizează date a priori despre starea canalului de comunicație UAV→NS (nivelurile semnalelor recepționate la ieșirile antenei), astfel că împarte energia emițătorului în mod egal între două antene, ceea ce duce inevitabil la pierderi de energie, deoarece a antenelor poate fi într-o intensitate a câmpului de gaură. A treia metodă este echivalentă cu prima în ceea ce privește calitatea comunicării, dar este mult mai dificil de implementat.
Să luăm în considerare în continuare problema influenței frecvenței undelor radio asupra domeniului de comunicare cu UAV, ținând cont de influența suprafeței subiacente. S-a arătat mai sus că creșterea frecvenței este benefică, deoarece cu dimensiuni fixe ale antenelor, aceasta duce la o creștere a razei de comunicare. Cu toate acestea, problema dependenței frecvența nu a fost luată în considerare. Din rezultă că raportul dintre câștigurile antenelor este egal ca suprafață și proiectat să funcționeze la frecvențe и , egal
(6)
Pentru 2450 MHz; Primim 915 MHz 7.2 (8.5 dB). Acesta este aproximativ ceea ce se întâmplă în practică. Să comparăm, de exemplu, parametrii următoarelor antene de la Wireless Instruments:
- WiBOX PA 0809-8V [13] (frecvență: 0.83–0.96 GHz; lățimea fasciculului: 70°/70°; câștig: 8 dBi);
- WiBOX PA 24-15 [14] (frecvență: 2.3–2.5 GHz; lățimea fasciculului: 30°/30°; câștig: 15 dBi).
Este convenabil să comparați aceste antene, deoarece sunt realizate în aceleași carcase de 27x27 cm, adică au aceeași suprafață. Rețineți că câștigul antenei diferă cu 15−8=7 dB, ceea ce este aproape de valoarea calculată de 8.5 dB. Din caracteristicile antenelor este, de asemenea, clar că lățimea modelului antenei pentru intervalul 2.3–2.5 GHz (30°/30°) este de două ori mai îngustă decât lățimea modelului antenei pentru intervalul 0.83–0.96 GHz (70°/70°), adică câștigul antenelor cu aceleași dimensiuni crește de fapt datorită îmbunătățirii proprietăților direcționale. Ținând cont de faptul că în linia de comunicație sunt utilizate 2 antene, raportul va fi 2∙8.5=17 dB. Astfel, cu aceleași dimensiuni de antenă, bugetul energetic al unei legături radio cu o frecvență 2450 MHz va fi cu 17 dB mai mult decât bugetul de linie cu frecvență 915 MHz. În calcul, luăm în considerare și faptul că UAV-urile, de regulă, folosesc antene bici pentru care dimensiunile nu sunt la fel de critice ca pentru antenele de panou NS considerate. Prin urmare, acceptăm câștigurile antenei UAV pentru frecvențe и egal. Acestea. diferența dintre bugetele energetice ale liniilor va fi de 8.5 dB, nu de 17 dB. Rezultatele calculului efectuat pentru aceste date inițiale și înălțimea de 5 m a antenei NS sunt prezentate în Fig. 5.
Orez. 5. Puterea semnalului la intrarea receptorului pentru legăturile radio care operează la frecvențele 915 și 2450 MHz
Din fig. 5 arată clar că intervalul de comunicare cu o creștere a frecvenței de operare și aceeași zonă a antenei NS crește de la 96.3 km pentru o legătură radio cu o frecvență de 915 MHz la 110.8 km pentru o legătură cu o frecvență de 2450 MHz. . Cu toate acestea, linia la 915 MHz are o frecvență de oscilație mai mică. Mai puține oscilații înseamnă mai puține scăderi ale intensității câmpului, adică o probabilitate mai mică de a întrerupe comunicarea cu UAV pe întreaga distanță de zbor. Poate că acest fapt determină popularitatea intervalului de unde radio sub-gigahertz pentru liniile de comunicație de comandă și telemetrie cu UAV-urile ca fiind cele mai fiabile. În același timp, atunci când se efectuează setul de acțiuni descrise mai sus pentru a proteja împotriva oscilațiilor intensității câmpului, legăturile radio din gama gigaherți oferă o rază de comunicare mai mare prin îmbunătățirea proprietăților direcționale ale antenelor.
Din luarea în considerare a Fig. 5 mai putem concluziona că în zona de umbră (după marcajul de 128.8 km) scăderea frecvenței de operare a liniei de comunicație are sens. Într-adevăr, la un punct de aproximativ -120 dBm curbele de putere pentru frecvențe и se intersectează. Acestea. Când utilizați receptoare cu o sensibilitate mai bună de -120 dBm, o legătură radio la o frecvență de 915 MHz va oferi o rază de comunicare mai lungă. În acest caz, totuși, trebuie luată în considerare lățimea de bandă necesară a legăturii, deoarece pentru o valoare atât de mare de sensibilitate, viteza de informare va fi foarte mică. De exemplu, modemul 3D Link Deși oferă o sensibilitate de până la −122 dBm, rata de transmisie a informațiilor agregată (în ambele direcții) va fi de 23 kbit/sec, ceea ce, în principiu, este suficient pentru comunicarea KTRL cu un UAV, dar în mod clar nu suficient pentru transmiterea video de pe bord. Astfel, intervalul de sub-gigahertzi, într-adevăr, are un ușor avantaj față de intervalul de gigaherți pentru KTRL, dar pierde în mod clar caracteristicile la organizarea liniilor video.
Atunci când alegeți o frecvență de legătură radio, trebuie să luați în considerare și atenuarea semnalului pe măsură ce se propagă prin atmosfera Pământului. Pentru legăturile de comunicație NS-UAV, atenuarea atmosferei este cauzată de gaze, ploaie, grindină, zăpadă, ceață și nori . Pentru frecvențele de operare ale legăturilor radio mai mici de 6 GHz, atenuarea în gaze poate fi neglijată . Cea mai severă slăbire se observă în ploi, în special de intensitate mare (averse). Tabelul 1 prezintă datele prin atenuare liniară [dB/km] în ploi de intensitate diferită pentru frecvențe 3–6 GHz.
Tabel 1. Atenuarea liniară a undelor radio [dB/km] în ploi de diferite intensități în funcție de frecvență
Frecvență [GHz]
3 mm/oră (slab)
12 mm/oră (moderată)
30 mm/oră (puternic)
70 mm/oră (ploaie)
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
De la masă 1 rezultă că, de exemplu, la o frecvență de 3 GHz, atenuarea într-un duș va fi de aproximativ 0.0087 dB/km, ceea ce pe o cale de 100 km va da 0.87 dB de atenuare totală. Pe măsură ce frecvența de funcționare a conexiunii radio crește, atenuarea în ploaie crește brusc. Pentru o frecvență de 4 GHz, atenuarea într-un duș pe aceeași cale va fi deja de 9.1 dB, iar la frecvențe de 5 și 6 GHz - 28, respectiv 57 dB. În acest caz, însă, se presupune că ploile cu o anumită intensitate apar pe întreg traseul, ceea ce se întâmplă rar în practică. Cu toate acestea, atunci când utilizați UAV-uri în zone în care ploile de mare intensitate sunt frecvente, se recomandă să selectați o frecvență de operare a conexiunii radio sub 3 GHz.
Literatură
1. Smorodinov A.A. Habr. 2019.
2. Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Propagarea undelor radio și operarea legăturilor radio. Conexiune. Moscova. 1971.
3.
4.
5.
6.
7.
8. C.A. Balanis. Teoria antenei. Analiză și proiectare. A patra editie. John Wiley & Sons. 2016.
9. articol Wikipedia.
10. articol Wikipedia.
11.
12. S.M. Alamouti. „O tehnică simplă de diversitate de transmisie pentru comunicațiile fără fir”. IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 16(8):1451–1458.
13.
14.
Sursa: www.habr.com