वायरलेस संचार प्रणाली द्वारा प्राप्त की जा सकने वाली संचार दूरी विभिन्न कारकों द्वारा निर्धारित होती है, जैसे कि प्रणाली में शामिल विभिन्न उपकरण और संचार वातावरण। इनके बीच संबंध को निम्नलिखित संचार दूरी समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है।
यदि संचार प्रणाली के संचारण उपकरण की संचरण शक्ति PT है, संचरण एंटीना का लाभ GT है, और परिचालन तरंगदैर्ध्य λ है। प्राप्तकर्ता उपकरण के रिसीवर की संवेदनशीलता PR है, प्राप्तकर्ता एंटीना का लाभ GR है, और प्राप्तकर्ता और संचारण एंटीना के बीच की दूरी R है, तो दृश्य दूरी के भीतर और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप रहित वातावरण में, निम्नलिखित संबंध मौजूद है:
सूत्र में, PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) है, जहाँ Lc बेस स्टेशन के संचारित एंटेना का फीडर इंसर्शन लॉस है; L0 प्रसार के दौरान रेडियो तरंग हानि है।
सिस्टम को डिजाइन करते समय, अंतिम मद, रेडियो तरंग प्रसार हानि L0 के लिए पर्याप्त मार्जिन छोड़ा जाना चाहिए।
आम तौर पर, लकड़ी और नागरिक भवनों से गुजरते समय 10 से 15 dB का मार्जिन आवश्यक होता है; प्रबलित कंक्रीट भवनों से गुजरते समय 30 से 35 dB का मार्जिन आवश्यक होता है।
800MHz, 900MHz CDMA और GSM आवृत्ति बैंड के लिए, आमतौर पर यह माना जाता है कि मोबाइल फोन 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 अधिक होना चाहिए। वास्तव में, बेहतर संचार बनाए रखने के लिए, प्राप्त शक्ति को अक्सर -70 dBm के रूप में गणना की जाती है। मान लीजिए कि बेस स्टेशन के निम्नलिखित पैरामीटर हैं:
संचारित शक्ति PT = 20W = 43dBm है; प्राप्त शक्ति PR = -70dBm है;
फीडर का ध्वनि हानि स्तर 2.4 dB है (लगभग 60 मीटर फीडर के लिए)।
मोबाइल फोन के रिसीविंग एंटीना का गेन GR = 1.5dBi;
कार्यशील तरंगदैर्घ्य λ = 33.333 सेमी (आवृत्ति f0 = 900 मेगाहर्ट्ज के समतुल्य);
उपरोक्त संचार समीकरण इस प्रकार होगा:
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 होता है, यानी:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+प्रसार हानि L0. जब यह असमानता मान्य होती है, तो यह माना जा सकता है कि सिस्टम अच्छा संचार बनाए रख सकता है।
यदि बेस स्टेशन GT=11dBi के लाभ वाले सर्वदिशात्मक संचारण एंटेना का उपयोग करता है और संचारण और प्राप्त करने वाले एंटेना के बीच की दूरी R=1000m है, तो संचार समीकरण आगे 11dB>60-80.1dB+प्रसार हानि L0 बन जाता है, यानी, जब प्रसार हानि L0<31.1dB होती है, तो 1 किमी की दूरी के भीतर अच्छा संचार बनाए रखा जा सकता है।
ऊपर बताई गई प्रसार हानि की समान परिस्थितियों में, यदि संचारक एंटेना का लाभ GT = 17dBi हो, यानी 6dBi की वृद्धि हो, तो संचार दूरी दोगुनी हो सकती है, यानी r = 2 किलोमीटर। अन्य निष्कर्ष भी इसी प्रकार निकाले जा सकते हैं। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि 17dBi के लाभ GT वाले बेस स्टेशन एंटेना में केवल 30°, 65° या 90° आदि की बीम चौड़ाई के साथ पंखे के आकार का बीम कवरेज हो सकता है, और यह सर्वदिशात्मक कवरेज बनाए नहीं रख सकता।
इसके अतिरिक्त, यदि उपरोक्त गणना में संचारक एंटेना का लाभ GT=11dBi अपरिवर्तित रहता है, लेकिन प्रसार वातावरण बदल जाता है, तो प्रसार हानि L0=31.1dB-20dB=11.1dB हो जाती है। इस प्रकार, 20dB की कम प्रसार हानि संचार दूरी को दस गुना बढ़ा देगी, यानी r=10 किलोमीटर। प्रसार हानि आसपास के विद्युत चुम्बकीय वातावरण से संबंधित है। शहरी क्षेत्रों में, कई ऊंची इमारतें होती हैं और प्रसार हानि अधिक होती है। उपनगरीय ग्रामीण क्षेत्रों में, फार्महाउस कम और विरल होते हैं, और प्रसार हानि कम होती है। इसलिए, भले ही संचार प्रणाली की सेटिंग्स बिल्कुल समान हों, उपयोग वातावरण में अंतर के कारण प्रभावी कवरेज रेंज भिन्न होगी।
इसलिए, सर्वदिशात्मक, दिशात्मक एंटेना और उच्च-लाभ या निम्न-लाभ वाले एंटेना के प्रकारों का चयन करते समय, मोबाइल संचार नेटवर्क और अनुप्रयोग वातावरण की विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार विभिन्न प्रकार और विशिष्टताओं के बेस स्टेशन एंटेना का उपयोग करने पर विचार करना आवश्यक है।
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पोस्ट करने का समय: 25 जुलाई 2025
