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, keuntungan antena penghantaran ialah GT, dan panjang gelombang operasi ialah λ. Kepekaan penerima peranti penerima ialah PR, keuntungan antena penerima ialah GR, dan jarak antara antena penerima dan pemancar ialah R, dalam jarak visual dan dalam persekitaran tanpa gangguan elektromagnet, perhubungan berikut wujud:
PT(dBm)-PR(dBm)+GT(dBi)+GR(dBi)=20log4pr(m)/l(m)+Lc(dB)+ L0(dB) Dalam formula, Lc ialah kehilangan sisipan penyuap bagi antena pemancar stesen pangkalan; L0 ialah kehilangan gelombang radio semasa perambatan.
Apabila mereka bentuk sistem, margin yang mencukupi harus ditinggalkan untuk item terakhir, 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.
Untuk jalur frekuensi 800MH, 900ZMHz CDMA dan GSM, secara amnya dipercayai bahawa tahap ambang penerimaan telefon mudah alih adalah kira-kira -104dBm, dan isyarat yang diterima sebenar hendaklah sekurang-kurangnya 10dB lebih tinggi untuk memastikan nisbah isyarat kepada bunyi yang diperlukan. Malah, untuk mengekalkan komunikasi yang baik, kuasa yang diterima sering dikira sebagai -70 dBm. Andaikan bahawa stesen pangkalan mempunyai parameter berikut:
Kuasa pemancar ialah PT = 20W = 43dBm; kuasa menerima ialah PR = -70dBm;
Kehilangan feeder ialah 2.4dB (kira-kira 60m feeder)
Keuntungan antena penerima telefon mudah alih 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 ketidaksamaan berlaku, ia boleh dianggap bahawa sistem dapat mengekalkan komunikasi yang baik.
Jika stesen pangkalan menggunakan antena pemancar omnidirectional dengan keuntungan GT=11dBi dan jarak antara antena pemancar dan penerima ialah R=1000m, persamaan komunikasi seterusnya menjadi 11dB>60-80.1dB+kerugian perambatan L0, iaitu apabila kehilangan perambatan L0<31.
Di bawah keadaan kehilangan perambatan yang sama seperti di atas, jika antena pemancar mendapat GT = 17dBi, iaitu peningkatan sebanyak 6dBi, jarak komunikasi boleh digandakan, iaitu r = 2 kilometer. Yang lain boleh disimpulkan dengan cara yang sama. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa antena stesen pangkalan dengan gain GT sebanyak 17dBi hanya boleh mempunyai liputan rasuk berbentuk kipas dengan lebar rasuk 30°, 65° atau 90°, dsb., dan tidak boleh mengekalkan liputan omnidirectional.
Di samping itu, jika keuntungan 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 adalah berkaitan dengan persekitaran elektromagnet di sekeliling. Di kawasan bandar, terdapat banyak bangunan tinggi dan kerugian pembiakan adalah besar. Di kawasan luar bandar pinggir bandar, rumah ladang adalah rendah dan jarang, dan kehilangan pembiakan 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, arah dan bentuk antena untung tinggi atau untung rendah, adalah perlu untuk mempertimbangkan penggunaan antena stesen pangkalan pelbagai jenis dan spesifikasi mengikut syarat khusus rangkaian komunikasi mudah alih dan persekitaran aplikasi.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang antena, sila lawati:
Masa siaran: Jul-25-2025
