Calculateur de budget RF Link

Calculez le budget des liaisons RF : puissance d'émission, perte de trajet dans l'espace libre, gains d'antenne et niveau du signal reçu. Déterminez la marge des liens et la portée maximale.

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Formule

P_r = P_t + G_t + G_r - FSPL - L_{misc}, \quad FSPL = 20\log_{10}\left(\frac{4\pi d f}{c}\right)

Référence: Friis, "A Note on a Simple Transmission Formula" (1946)

d— Distance (m)

λ— Wavelength (c/f) (m)

EIRP— Pₜₓ + Gₜₓ − Lₜₓ (dBm)

Pᵣₓ— EIRP − FSPL − Lmisc + Gᵣₓ − Lᵣₓ (dBm)

Comment ça marche

Le calculateur de budget de liaison RF évalue la propagation des signaux de radiofréquence en tenant compte de la puissance de l'émetteur, des gains d'antenne, des pertes de trajet et des pertes diverses du système. L'équation de transmission de Friis décrit fondamentalement le transfert de puissance entre une antenne d'émission et une antenne de réception dans l'espace libre. À la base, le calcul détermine la puissance du signal reçu par rapport à la puissance transmise, en tenant compte de l'étalement géométrique, de la perte de trajet dépendante de la fréquence et des caractéristiques directionnelles de l'antenne. Les paramètres clés incluent la puissance d'émission (Pt), le gain d'antenne d'émission (Gt), le gain d'antenne de réception (Gr), la perte de trajet dans l'espace libre (FSPL) et les pertes globales du système. La nature exponentielle des calculs en décibels signifie que de petites modifications des paramètres individuels peuvent avoir un impact significatif sur la réception globale du signal. Il est essentiel de comprendre ces interactions pour concevoir des systèmes de communication sans fil, notamment des réseaux cellulaires, des communications par satellite et des liaisons hertziennes point à point.

Exemple Résolu

Prenons l'exemple d'une liaison WiFi 2,4 GHz avec une puissance d'émission de 20 dBm, un gain d'antenne d'émission de 3 dBi, un gain d'antenne de réception de 5 dBi et une distance de 100 mètres. Tout d'abord, calculez la perte de trajet dans l'espace libre en utilisant FSPL = 20·log10 (4πd/λ). À 2,4 GHz, longueur d'onde λ ≈ 0,125 mètre. FSPL = 20 · log10 (4π · 100/0,125) = 92,45 dB. En supposant 3 dB de pertes de système supplémentaires, la puissance reçue devient : Pr = 20 + 3 + 5 - 92,45 - 3 = -67,45 dBm. L'intensité du signal reçu indique une connexion WiFi marginale mais potentiellement utilisable.

Conseils Pratiques

✓Utilisez des spécifications de gain d'antenne de haute précision
✓Incluez des facteurs de perte environnementaux réalistes
✓Valider les calculs théoriques à l'aide de mesures empiriques

Erreurs Fréquentes

✗Négliger les mesures précises du gain d'antenne
✗Ne pas tenir compte des obstacles environnementaux et des conditions d'espace non libre
✗Oublier les effets de la température et de l'absorption atmosphérique

Foire Aux Questions

Que représente le dBm ?

Le dBm est un rapport de puissance référencé à un milliwatt, couramment utilisé dans les communications RF pour exprimer les niveaux de puissance absolus.

Quel est l'impact de la fréquence sur la perte de trajectoire ?

Les fréquences plus élevées subissent une perte de trajet plus importante, ce qui entraîne des portées de communication efficaces plus courtes.

Puis-je utiliser cette calculatrice pour des environnements où l'espace n'est pas libre ?

Le calculateur de base fournit une base théorique ; les environnements réels nécessitent des ajustements supplémentaires du facteur de perte.

Quelle est la puissance acceptable typique du signal reçu ?

L'intensité du signal acceptable varie selon l'application, mais généralement, les plages de signaux utilisables sont comprises entre -70 dBm et -30 dBm.

Quel est l'impact des gains d'antenne sur le budget des liaisons ?

Des gains d'antenne plus élevés peuvent compenser la perte de trajet, étendre efficacement la portée de communication et améliorer la réception du signal.

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