Jarak komunikasi yang boleh dicapai oleh sistem komunikasi tanpa wayar ditentukan oleh pelbagai faktor seperti pelbagai peranti yang membentuk sistem dan persekitaran komunikasi. Hubungan antara mereka boleh dinyatakan dengan persamaan jarak komunikasi berikut.
Jika kuasa penghantaran peranti pemancar sistem komunikasi ialah PT, gandaan antena penghantaran ialah GT, dan panjang gelombang operasi ialah λ. Kepekaan penerima peranti penerima ialah PR, gandaan antena penerima ialah GR, dan jarak antara antena penerima dan pemancar ialah R, dalam jarak visual dan dalam persekitaran tanpa gangguan elektromagnet, hubungan berikut wujud:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) Dalam formula, Lc ialah kehilangan sisipan pengumpan antena pemancar stesen pangkalan; L0 ialah kehilangan gelombang radio semasa perambatan.
Semasa mereka bentuk sistem, margin yang mencukupi harus ditinggalkan untuk item terakhir, iaitu kehilangan perambatan gelombang radio L0.
Secara amnya, margin 10 hingga 15 dB diperlukan apabila melalui hutan dan bangunan awam; margin 30 hingga 35 dB diperlukan apabila melalui bangunan konkrit bertetulang.
Bagi jalur frekuensi CDMA dan GSM 800MH, 900ZMHz, secara amnya dipercayai bahawa tahap ambang penerimaan telefon bimbit adalah kira-kira -104dBm, dan isyarat sebenar yang diterima hendaklah sekurang-kurangnya 10dB lebih tinggi untuk memastikan nisbah isyarat-ke-bunyi yang diperlukan. Malah, untuk mengekalkan komunikasi yang baik, kuasa yang diterima sering dikira sebagai -70 dBm. Andaikan stesen pangkalan mempunyai parameter berikut:
Kuasa pemancar ialah PT = 20W = 43dBm; kuasa penerima ialah PR = -70dBm;
Kehilangan pengumpan ialah 2.4dB (kira-kira 60m pengumpan)
Gandaan antena penerima telefon bimbit GR = 1.5dBi;
Panjang gelombang kerja λ = 33.333cm (bersamaan dengan frekuensi f0 = 900MHz);
Persamaan komunikasi di atas akan menjadi:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1.5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2.4dB + kehilangan perambatan L0
114.5dB+ GT(dBi) -34.4dB = 20logr(m)+ kehilangan perambatan L0
80.1dB+ GT(dBi) = 20logr(m)+ kehilangan perambatan L0
Apabila nilai di sebelah kiri formula di atas lebih besar daripada nilai di sebelah kanan, iaitu:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB+kehilangan perambatan L0. Apabila ketaksamaan kekal, boleh dianggap bahawa sistem boleh mengekalkan komunikasi yang baik.
Jika stesen pangkalan menggunakan antena pemancar omnidirectional dengan gandaan GT=11dBi dan jarak antara antena pemancar dan penerima ialah R=1000m, persamaan komunikasi selanjutnya menjadi 11dB>60-80.1dB+kehilangan perambatan L0, iaitu, apabila kehilangan perambatan L0<31.1dB, komunikasi yang baik dapat dikekalkan dalam jarak 1 km.
Di bawah keadaan kehilangan perambatan yang sama seperti di atas, jika gandaan antena pemancar GT = 17dBi, iaitu peningkatan sebanyak 6dBi, jarak komunikasi boleh digandakan, iaitu r = 2 kilometer. Jarak lain boleh disimpulkan dengan cara yang sama. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa antena stesen pangkalan dengan gandaan GT 17dBi hanya boleh mempunyai liputan pancaran berbentuk kipas dengan lebar pancaran 30°, 65° atau 90°, dsb., dan tidak dapat mengekalkan liputan omnidirectional.
Di samping itu, jika gandaan antena pemancar GT=11dBi kekal tidak berubah dalam pengiraan di atas, tetapi persekitaran perambatan berubah, kehilangan perambatan L0=31.1dB-20dB=11.1dB, maka kehilangan perambatan 20dB yang dikurangkan akan meningkatkan jarak komunikasi sepuluh kali ganda, iaitu r=10 kilometer. Istilah kehilangan perambatan berkaitan dengan persekitaran elektromagnet di sekelilingnya. Di kawasan bandar, terdapat banyak bangunan tinggi dan kehilangan perambatan adalah besar. Di kawasan luar bandar pinggir bandar, rumah ladang adalah rendah dan jarang, dan kehilangan perambatan adalah kecil. Oleh itu, walaupun tetapan sistem komunikasi adalah sama, julat liputan berkesan akan berbeza disebabkan oleh perbezaan dalam persekitaran penggunaan.
Oleh itu, apabila memilih antena omnidirectional, berarah dan bentuk antena bergain tinggi atau bergain rendah, perlu mempertimbangkan penggunaan antena stesen pangkalan daripada pelbagai jenis dan spesifikasi mengikut keadaan khusus rangkaian komunikasi mudah alih dan persekitaran aplikasi.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang antena, sila layari:
Masa siaran: 25 Julai 2025
