Передача сигнала на большое расстояние

[Dzhoni98765]

Здравствуйте уважаемые форумчане. Буквально вчера сделал свою первую антену (двойной биквадрат), которая ловит 37-й и 38-й каналы. И вот на фоне восторга возник вопрос, который мучал меня на протяжении 7 лет. Можно-ли передать сигнал на частоте 686 МГц на расстояние 2,63 км. А теперь более детально. Имеется метеостанция Davis Vantage Pro2 6152EU. Способна передавать сигнал до 300м. А мне требуется передать сигнал на 2,63 км. Понятно, можно купить ретранслятор, но вопрос в цене. Никто покупать его не будет. Если сделать двойной или тройной биквадрат в качестве передатчика на блоке датчиков и еще один в качестве приемника на консоли, то получится передать на такое расстояние данные? Или может другая модель антены способна передать на такое расстояние информацию. Я, конечно не разбираюсь в этом особо, но руки есть и могу чего-нибудь несложное сварганить. Подскажите, пожалуйста, возможно-ли преодолеть такое расстояние не имея глубоких знаний в этом деле? С ув. Евгений.

[R1AIT]

И вот на фоне восторга возник вопрос, который мучал меня на протяжении 7 лет. Можно-ли передать сигнал на частоте 686 МГц на расстояние 2,63 км. ...

Все очень здорово зависит от местных условий и от антенн. Если антенны направленные и между ними прямая видимость, то весьма вероятно, что получится. Чем больше препятствий между антеннами, тем эта вероятность меньше. Точно вам никто не скажет, только пробовать. Да, с частотой вы напутали. Указанная вами, находится в диапазоне ТВ вещания. В станции 868МГц.

[Suh]

Теоретически возможно.
Практически зависит от наличия прямой видимости между антеннами, и помеховой обстановки.
Простейший способ – эксперимент.
Я бы попробовал тройные квадраты из одной проволоки.
Быстро,и не накладно.
Если не пойдёт, тогда городьба с усилками.

[Dzhoni98765]

Упс, да напутал. Блок висит на высоте 3-4 метров. Консоль примерно на высоте 5-6 метров. Между ними прямой видимости нет. Как минимум деревья, линии электропередач. Если пробовать, то это однозначно делать рефлектор нужно?

[R1AIT]

Как минимум деревья, линии электропередач.

Ну, Линии электропередач тут не сильно помешают, впрочем, как и деревья, если их не очень много.

Если пробовать, то это однозначно делать рефлектор нужно?

А какая с этим проблема? Погуглите "тройной квадрат ДМВ." Сгибается из одного куска проволоки. Только размеры под свою частоту выбирайте.

[alex_m]

Передать сигнал можно вобщем-то на любое расстояние, все упирается в антенну, чувствительность приемника и мощность передатчика.

Расчитать возможность связи можно следующим образом.
Для этого вначале считаем затухание сигнала.

Loss = k * 20 * Log10( F * D )

k = 20 * Log10( 4 * PI / c)

где:
F - частота
D - расстояние
с - скорость света (для вакуума 299792458 м/с)
PI - это пи (3.14159265...)

Для частоты в Гц и расстояния в метрах, k = -147.5522168
Для частоты в МГц и расстояния в км, k=32.44778322

У нас 686 МГц и расстояние 2.63 км, считаем затухание:

Loss = 32.44778322 * 20 * Log10( 686 * 2.63 ) = 97.57 dB

Зная затухание все считается просто - складываем мощность передатчика с коэффициентом усиления передающей антенны, вычитаем затухание, прибавляем коэффициент усиления приемной антенны и получаем уровень сигнала на входе приемника.
Если чувствительность приемника достаточна чтобы принять этот уровень, то связь будет работать.

Например мощность передатчика 50 мВт, что соответствует 17 dBm.
Перевести мощность в dBm из других единиц измерения можно тут: https://www.eeweb.com/toolbox/rf-unit-converter

Допустим коэффициент передающей и приемной антенны 5 дБ.
Тогда на приемник попадет сигнал с мощностью:

P = 17 dBm + 5 dB - 97 dB + 5 dB = -70 dBm.

Т.е. чувствительность приемника должна быть достаточной для приема сигнала с уровнем -70 dBm.
Переводим вышеуказанным конвертером в микровольты, получаем 70.7 мкВ.
Что соответствует уровню S9+3 дБ, это довольно мощный уровень сигнала.
Вот и все

Подставляйте мощность вашего передатчика и сможете посчитать какой коэффициент усиления антенн вам необходим.

[alex_m]

Небольшая поправка. В формуле затухания опечатка, вместо первого умножения должен быть плюс.
Сам расчет произведен верно. Опечатка только в формуле
Т.е. правильная формула:

Loss = k + 20 * Log10( F * D )

Loss = 32.44778322 + 20 * Log10( 686 * 2.63 ) = 97.57 dB

А насчет вопроса:

Можно-ли передать сигнал на частоте 686 МГц на расстояние 2,63 км

Радио-обмен с Вояджером идет даже на более высоких частотах - 2 ГГц.
При том что Вояджер находится на расстоянии 20 794 400 000 км от Земли. Мощность передатчика всего 28 Вт.
Связь возможна только за счет усиления антенн. Для того чтобы принять сигнал на земле нужна антенна с Ку более 70 дБ.

[Dzhoni98765]

Спасибо большое. Будем пробовать.

[EU1SW]

ну если Вы будете пробовать делать антенны на 686 МГц то боюсь разочарование - это самое большее, что может произойти )
рабочая частота европейской версии - 868.0 - 868.6 МГц

[Dzhoni98765]

Да,я видел опечатку. Частота 868 МГц.