एक वायरलेस संचार प्रणाली द्वारा प्राप्त की जा सकने वाली संचार दूरी विभिन्न कारकों द्वारा निर्धारित होती है, जैसे कि प्रणाली को बनाने वाले विभिन्न उपकरण और संचार वातावरण। उनके बीच के संबंध को निम्नलिखित संचार दूरी समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है।
यदि संचार प्रणाली के संचारण उपकरण की संचरण शक्ति PT है, संचारण एंटीना लाभ GT है, और प्रचालन तरंगदैर्घ्य λ है। ग्राही उपकरण अभिग्राही की संवेदनशीलता PR है, अभिग्राही एंटीना लाभ GR है, और अभिग्राही तथा संचारण एंटीना के बीच की दूरी R है, तो दृश्य दूरी के भीतर और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप रहित वातावरण में, निम्नलिखित संबंध मौजूद होता है:
पीटी (डीबीएम) - पीआर (डीबीएम) + जीटी (डीबीआई) + जीआर (डीबीआई) = 20 लॉग 4 पीआर (एम) / एल (एम) + एलसी (डीबी) + एल0 (डीबी) सूत्र में, एलसी बेस स्टेशन संचारण एंटीना का फीडर सम्मिलन नुकसान है; एल0 प्रसार के दौरान रेडियो तरंग हानि है।
सिस्टम को डिजाइन करते समय, अंतिम आइटम, रेडियो तरंग प्रसार हानि L0 के लिए पर्याप्त मार्जिन छोड़ा जाना चाहिए।
सामान्यतः, जंगलों और सिविल भवनों से गुजरते समय 10 से 15 डीबी का मार्जिन आवश्यक होता है; प्रबलित कंक्रीट भवनों से गुजरते समय 30 से 35 डीबी का मार्जिन आवश्यक होता है।
800MH, 900ZMHz CDMA और GSM फ़्रीक्वेंसी बैंड के लिए, आमतौर पर यह माना जाता है कि मोबाइल फ़ोन का रिसीविंग थ्रेशोल्ड स्तर लगभग -104dBm होता है, और आवश्यक सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक प्राप्त सिग्नल कम से कम 10dB ज़्यादा होना चाहिए। वास्तव में, बेहतर संचार बनाए रखने के लिए, प्राप्त शक्ति की गणना अक्सर -70 dBm के रूप में की जाती है। मान लें कि बेस स्टेशन में निम्नलिखित पैरामीटर हैं:
संचारण शक्ति PT = 20W = 43dBm है; प्राप्त करने की शक्ति PR = -70dBm है;
फीडर हानि 2.4dB (लगभग 60m फीडर) है
मोबाइल फोन प्राप्त एंटीना लाभ GR = 1.5dBi;
कार्यशील तरंगदैर्ध्य λ = 33.333 सेमी (आवृत्ति f0 = 900 मेगाहर्ट्ज के बराबर);
उपरोक्त संचार समीकरण बन जाएगा:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2.4dB + प्रसार हानि L0
114.5dB+ GT(dBi) -34.4dB = 20logr(m)+ प्रसार हानि L0
80.1dB+ GT(dBi) = 20logr(m)+ प्रसार हानि L0
जब उपरोक्त सूत्र के बाईं ओर का मान दाईं ओर के मान से अधिक हो, अर्थात:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+प्रसार हानि L0. जब असमानता बनी रहती है, तो यह माना जा सकता है कि सिस्टम अच्छा संचार बनाए रख सकता है।
यदि बेस स्टेशन GT=11dBi लाभ के साथ एक सर्वदिशात्मक संचारण एंटीना का उपयोग करता है और संचारण और प्राप्तकर्ता एंटीना के बीच की दूरी R=1000m है, तो संचार समीकरण आगे 11dB>60-80.1dB+प्रसार हानि L0 हो जाता है, अर्थात, जब प्रसार हानि L0<31.1dB हो, तो 1 किमी की दूरी के भीतर अच्छा संचार बनाए रखा जा सकता है।
ऊपर बताई गई समान प्रसार हानि स्थितियों में, यदि संचारण एंटीना का लाभ GT = 17dBi है, अर्थात 6dBi की वृद्धि, तो संचार दूरी दोगुनी हो सकती है, अर्थात r = 2 किलोमीटर। अन्य स्थितियों का अनुमान भी इसी प्रकार लगाया जा सकता है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 17dBi के लाभ GT वाले बेस स्टेशन एंटीना में केवल 30°, 65° या 90° आदि की बीम चौड़ाई वाला एक पंखे के आकार का बीम कवरेज हो सकता है, और यह सर्वदिशात्मक कवरेज बनाए नहीं रख सकता।
इसके अलावा, यदि उपरोक्त गणना में संचारण एंटीना लाभ GT=11dBi अपरिवर्तित रहता है, लेकिन प्रसार वातावरण बदल जाता है, प्रसार हानि L0=31.1dB-20dB=11.1dB हो जाती है, तो 20dB की कम प्रसार हानि संचार दूरी को दस गुना बढ़ा देगी, अर्थात r=10 किलोमीटर। प्रसार हानि शब्द आसपास के विद्युत चुम्बकीय वातावरण से संबंधित है। शहरी क्षेत्रों में, कई ऊँची इमारतें होती हैं और प्रसार हानि बड़ी होती है। उपनगरीय ग्रामीण क्षेत्रों में, फार्महाउस कम ऊँचाई वाले और विरल होते हैं, और प्रसार हानि कम होती है। इसलिए, भले ही संचार प्रणाली की सेटिंग्स बिल्कुल समान हों, उपयोग के वातावरण में अंतर के कारण प्रभावी कवरेज रेंज अलग-अलग होगी।
इसलिए, सर्वदिशात्मक, दिशात्मक एंटेना और उच्च-लाभ या निम्न-लाभ एंटेना रूपों का चयन करते समय, मोबाइल संचार नेटवर्क और अनुप्रयोग वातावरण की विशिष्ट स्थितियों के अनुसार विभिन्न प्रकार और विशिष्टताओं के बेस स्टेशन एंटेना का उपयोग करने पर विचार करना आवश्यक है।
एंटेना के बारे में अधिक जानने के लिए कृपया देखें:
पोस्ट करने का समय: जुलाई-25-2025
