Kablosuz bir iletişim sisteminin ulaşabileceği iletişim mesafesi, sistemi oluşturan çeşitli cihazlar ve iletişim ortamı gibi çeşitli faktörler tarafından belirlenir. Aralarındaki ilişki aşağıdaki iletişim mesafesi denklemiyle ifade edilebilir.
İletişim sisteminin verici cihazının iletim gücü PT, verici anten kazancı GT ve çalışma dalga boyu λ ise, alıcı cihaz alıcısının hassasiyeti PR, alıcı anten kazancı GR ve alıcı ile verici antenler arasındaki mesafe R ise, görsel mesafe içinde ve elektromanyetik girişimin olmadığı bir ortamda aşağıdaki ilişki mevcuttur:
Formülde Lc, baz istasyonunun verici anteninin besleyici ekleme kaybıdır; L0 ise yayılma sırasında oluşan radyo dalgası kaybıdır.
Sistem tasarlanırken son madde olan radyo dalgası yayılım kaybı L0 için yeterli pay bırakılmalıdır.
Genellikle ormanlık alanlardan ve sivil yapılardan geçerken 10-15 dB, betonarme yapılardan geçerken ise 30-35 dB'lik bir marj gereklidir.
800MH, 900ZMHz CDMA ve GSM frekans bantları için, cep telefonlarının alım eşik seviyesinin genellikle -104 dBm olduğu ve gerekli sinyal-gürültü oranını sağlamak için gerçek alım sinyalinin en az 10 dB daha yüksek olması gerektiği kabul edilir. Nitekim, iyi bir iletişim sağlamak için alım gücü genellikle -70 dBm olarak hesaplanır. Baz istasyonunun aşağıdaki parametrelere sahip olduğunu varsayalım:
Verici gücü PT = 20W = 43dBm; alıcı gücü PR = -70dBm;
Besleyici kaybı 2,4 dB'dir (yaklaşık 60 m besleyici)
Mobil telefon alıcı anten kazancı GR = 1,5dBi;
Çalışma dalga boyu λ = 33,333 cm (frekans f0 = 900 MHz'e eşdeğer);
Yukarıdaki iletişim denklemi şu hale gelecektir:
43dBm-(-70dBm)+ GT(dBi)+1,5dBi=32dB+ 20logr(m) dB +2,4dB + yayılma kaybı L0
114,5 dB+ GT(dBi) -34,4 dB = 20 logr(m)+ yayılma kaybı L0
80,1 dB+ GT(dBi) = 20logr(m)+ yayılma kaybı L0
Yukarıdaki formülün sol tarafındaki değer sağ tarafındaki değerden büyük olduğunda, yani:
GT(dBi) > 20logr(m)-80.1dB + yayılma kaybı L0. Eşitsizlik sağlandığında sistemin iyi bir iletişim sağlayabileceği düşünülebilir.
Baz istasyonunun kazancı GT=11dBi olan çok yönlü bir verici anten kullanması ve verici ile alıcı antenler arasındaki mesafe R=1000m olması durumunda, iletişim denklemi daha da 11dB>60-80,1dB + yayılma kaybı L0 haline gelir, yani yayılma kaybı L0<31,1dB olduğunda 1 km'lik bir mesafede iyi bir iletişim sağlanabilir.
Yukarıdakiyle aynı yayılma kaybı koşulları altında, verici anten kazancı GT = 17 dBi ise, yani 6 dBi'lik bir artış varsa, iletişim mesafesi iki katına, yani r = 2 kilometreye çıkarılabilir. Diğerleri de aynı şekilde hesaplanabilir. Ancak, 17 dBi'lik GT kazançlı baz istasyonu anteninin yalnızca 30°, 65° veya 90° vb. ışın genişliğine sahip yelpaze biçimli bir ışın kapsama alanına sahip olabileceği ve çok yönlü kapsama sağlayamayacağı unutulmamalıdır.
Ayrıca, yukarıdaki hesaplamada verici anten kazancı GT=11dBi sabit kalırsa, ancak yayılma ortamı değişirse, yayılma kaybı L0=31,1dB-20dB=11,1dB ise, 20dB'lik azaltılmış yayılma kaybı, iletişim mesafesini on kat, yani r=10 kilometre artıracaktır. Yayılma kaybı terimi, çevredeki elektromanyetik ortamla ilişkilidir. Kentsel alanlarda çok sayıda yüksek bina vardır ve yayılma kaybı büyüktür. Banliyö kırsal alanlarında ise çiftlik evleri alçak ve seyrektir ve yayılma kaybı küçüktür. Bu nedenle, iletişim sistemi ayarları tamamen aynı olsa bile, kullanım ortamındaki farklılık nedeniyle etkili kapsama alanı farklı olacaktır.
Bu nedenle, çok yönlü, yönlü antenler ve yüksek kazançlı veya düşük kazançlı anten formları seçilirken, mobil iletişim şebekesinin ve uygulama ortamının özel koşullarına göre farklı tip ve özelliklerde baz istasyonu antenlerinin kullanılmasının dikkate alınması gerekmektedir.
Antenler hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen şu adresi ziyaret edin:
Gönderi zamanı: 25 Temmuz 2025
