Informasi

Kehilangan Jalur Sinyal Radio

Kehilangan Jalur Sinyal Radio

Kehilangan jalur radio adalah faktor kunci dalam desain sistem komunikasi radio atau sistem komunikasi nirkabel.

Ini adalah fakta bahwa sinyal radio akan mengalami pelemahan saat bergerak dari pemancar ke penerima. Berbagai fenomena berbeda menimbulkan hilangnya jalur radio ini.

Memahami apa yang menyebabkan hilangnya jalur radio memungkinkan sistem apa pun dirancang untuk bekerja sebaik mungkin meskipun ada berbagai masalah yang memengaruhinya.

Bagaimana kehilangan jalur radio mempengaruhi sistem

Hilangnya jalur sinyal radio akan menentukan banyak elemen sistem komunikasi radio atau sistem komunikasi nirkabel khususnya daya pemancar, dan antena, terutama penguatan, ketinggian, dan lokasi umumnya. Ini berlaku untuk frekuensi apa pun yang digunakan.

Untuk dapat merencanakan sistem, penting untuk memahami alasan hilangnya jalur radio, dan untuk dapat menentukan tingkat kehilangan sinyal untuk jalur radio tertentu.

Kehilangan jalur radio seringkali dapat ditentukan secara matematis dan kalkulasi ini sering dilakukan saat menyiapkan cakupan atau aktivitas desain sistem. Ini tergantung pada pengetahuan tentang properti propagasi sinyal.

Karenanya, kalkulasi kehilangan jalur radio digunakan di banyak alat survei radio dan nirkabel untuk menentukan kekuatan sinyal di berbagai lokasi. Alat survei nirkabel ini semakin banyak digunakan untuk membantu menentukan seperti apa kekuatan sinyal radio, sebelum memasang peralatan. Bagi operator seluler, survei cakupan radio penting karena investasi di stasiun pangkalan macrocell tinggi. Selain itu, alat survei nirkabel memberikan layanan yang sangat berharga untuk aplikasi seperti menginstal sistem LAN nirkabel di kantor besar dan pusat lainnya karena alat tersebut memungkinkan penyelesaian masalah sebelum pemasangan, sehingga biaya dapat dikurangi secara signifikan. Oleh karena itu, ada peningkatan kepentingan yang ditempatkan pada alat dan perangkat lunak survei nirkabel.

Dasar-dasar kehilangan jalur radio

Kehilangan jalur sinyal pada dasarnya adalah pengurangan kepadatan daya gelombang elektromagnetik atau sinyal saat ia merambat melalui lingkungan di mana ia bergerak. Ini mempengaruhi semua komunikasi radio, siaran dan sistem komunikasi nirkabel

Ada banyak penyebab hilangnya jalur radio yang mungkin terjadi:

  • Kehilangan ruang kosong: Kehilangan ruang bebas terjadi saat sinyal bergerak melalui ruang angkasa tanpa efek lain yang melemahkan sinyal, sinyal tersebut akan tetap berkurang saat sinyal menyebar. Ini dapat dianggap sebagai sinyal komunikasi radio yang menyebar sebagai bidang yang terus meningkat. Karena sinyal harus mencakup area yang lebih luas, kekekalan energi memberi tahu kita bahwa energi di area tertentu akan berkurang saat area yang dicakup menjadi lebih besar.
  • Difraksi: kehilangan jalur sinyal radio karena difraksi terjadi ketika suatu objek muncul di jalur. Sinyal dapat berdifraksi di sekitar objek, tetapi kerugian terjadi. Kerugian lebih tinggi semakin membulat objek. Sinyal radio cenderung berdifraksi lebih baik di sekitar tepi yang tajam, yaitu tepi yang tajam sehubungan dengan panjang gelombang.
  • Multipath: Dalam lingkungan terestrial nyata, sinyal akan dipantulkan dan akan mencapai penerima melalui sejumlah jalur yang berbeda. Sinyal-sinyal ini dapat menambah atau mengurangi satu sama lain tergantung pada fase relatif sinyal. Jika penerima dipindahkan, skenario akan berubah dan keseluruhan sinyal yang diterima akan ditemukan berbeda dengan posisinya. Penerima seluler (misalnya telepon telekomunikasi seluler) akan terkena efek ini yang dikenal sebagai pemudaran Rayleigh.
  • Kerugian penyerapan: Kehilangan penyerapan terjadi jika sinyal radio melewati media yang tidak sepenuhnya transparan terhadap sinyal radio. Ada banyak alasan untuk ini yang meliputi:
    • Bangunan, tembok, dll: Ketika sinyal radio melewati material padat seperti dinding, gedung atau bahkan furnitur di dalam gedung, mereka mengalami redaman. Ini terutama berlaku untuk komunikasi seluler - di gedung, rumah, dll, sinyal sangat berkurang. Redaman sinyal radio lebih jelas untuk pita seluler frekuensi tinggi., Mis. 2,2 GHz sebagai lawan 800/900 MHz.
    • Kelembaban atmosfer: Pada frekuensi gelombang mikro yang tinggi, kehilangan jalur radio meningkat sebagai akibat dari pengendapan atau bahkan kelembapan di udara. Hilangnya jalur sinyal radio dapat bervariasi sesuai dengan kondisi cuaca. Namun ini biasanya hanya memiliki efek yang terlihat lebih jauh ke wilayah gelombang mikro.
    • Vegetasi: Di hutan lebat ditemukan bahwa sinyal bahkan pada frekuensi yang lebih rendah sangat berkurang. Ini menggambarkan bahwa vegetasi dapat menyebabkan hilangnya jalur radio dalam jumlah besar. Pepohonan dan dedaunan dapat melemahkan sinyal radio, terutama saat basah.
  • Medan: Medan yang dilalui sinyal akan berdampak signifikan pada sinyal. Jelas perbukitan yang menghalangi jalur akan sangat melemahkan sinyal, seringkali membuat penerimaan tidak mungkin. Selain itu, pada frekuensi rendah komposisi bumi akan memiliki pengaruh yang nyata. Misalnya pada pita Gelombang Panjang, ditemukan bahwa sinyal bergerak paling baik di atas medan yang lebih konduktif, mis. jalur laut atau di atas area berawa atau lembab. Medan berpasir yang kering memberikan tingkat atenuasi yang lebih tinggi.
  • Suasana: Atmosfer dapat mempengaruhi jalur sinyal radio.
    • Ionosfir: Pada frekuensi yang lebih rendah, terutama di bawah 30 - 50MHz, ionosfer memiliki efek yang signifikan, memantulkan (atau lebih tepatnya membiaskannya) kembali ke Bumi. Namun ketika melewati beberapa wilayah, terutama wilayah D dan sedikit wilayah E, sinyal dapat mengalami redaman daripada refleksi / refraksi. Ini dapat menyebabkan hilangnya jalur radio yang signifikan.
    • Troposfer: Pada frekuensi di atas 50 MHz dan lebih troposfer memiliki efek besar, membiaskan sinyal kembali ke bumi sebagai akibat dari perubahan indeks bias. Untuk siaran UHF, ini dapat memperluas cakupan hingga sekitar sepertiga di luar cakrawala. Refraksi terkadang berarti bahwa sinyal yang biasanya mencapai area tertentu dapat dibiaskan menjauh darinya.

Alasan ini mewakili beberapa elemen utama yang menyebabkan hilangnya jalur sinyal untuk sistem radio apa pun.

Memprediksi kehilangan jalur radio

Salah satu alasan utama untuk memahami berbagai elemen yang mempengaruhi hilangnya jalur sinyal radio adalah untuk dapat memprediksi hilangnya jalur tertentu, atau untuk memprediksi cakupan yang mungkin dicapai untuk stasiun pangkalan tertentu, stasiun penyiaran, dll.

Meskipun prediksi atau penilaian bisa cukup akurat untuk skenario ruang bebas, untuk penerapan terestrial kehidupan nyata tidaklah mudah karena ada banyak faktor yang harus dipertimbangkan, dan tidak selalu mungkin untuk mendapatkan penilaian yang akurat tentang efek yang akan ditimbulkannya.

Meskipun demikian, ada alat survei nirkabel dan program perangkat lunak prediksi jangkauan radio yang tersedia untuk memprediksi kehilangan jalur radio dan memperkirakan cakupan. Berbagai metode digunakan untuk melakukan ini.

Kehilangan jalur ruang bebas bervariasi dalam kekuatan sebagai hukum kuadrat terbalik, yaitu 1 / (rentang)2, atau 20 dB per dekade peningkatan jangkauan. Perhitungan ini sangat sederhana untuk diterapkan, tetapi perhitungan terestrial nyata dari kehilangan jalur sinyal jauh lebih terlibat. Untuk menunjukkan bagaimana situasi kehidupan nyata dapat mengubah kalkulasi, seringkali operator telepon seluler dapat mengubah hukum kuadrat terbalik menjadi 1 / (rentang)n di mana n dapat bervariasi antara 3,5 hingga 5 sebagai akibat dari bangunan dan penghalang lain antara ponsel dan stasiun basis.

Sebagian besar prediksi kehilangan jalur dibuat menggunakan teknik yang diuraikan di bawah ini:

  • Metode statistik: Metode statistik untuk memprediksi kehilangan jalur sinyal bergantung pada kerugian yang diukur dan dirata-ratakan untuk jenis tautan radio yang khas. Angka-angka ini dimasukkan ke dalam model prediksi yang mampu menghitung angka-angka berdasarkan data. Berbagai model dapat digunakan tergantung pada aplikasinya. Jenis pendekatan ini biasanya digunakan untuk perencanaan jaringan seluler, memperkirakan cakupan tautan PMR (Private Mobile Radio) dan untuk perencanaan cakupan siaran.
  • Pendekatan deterministik: Pendekatan kehilangan jalur sinyal radio dan prediksi cakupan menggunakan hukum fisika dasar sebagai dasar perhitungan. Metode ini perlu mempertimbangkan semua elemen dalam area tertentu dan meskipun cenderung memberikan hasil yang lebih akurat, metode ini memerlukan banyak data tambahan dan daya komputasi. Mengingat kompleksitasnya, mereka cenderung digunakan untuk tautan jarak pendek di mana jumlah data yang diperlukan berada dalam batas yang dapat diterima.

Alat survei nirkabel dan paket perangkat lunak jangkauan radio ini semakin berkembang kemampuannya. Namun pemahaman yang baik tentang propagasi radio tetap diperlukan agar angka yang benar dapat dimasukkan dan hasilnya diinterpretasikan secara memuaskan.

Untuk transmisi radio tertentu, kehilangan jalur radio kemungkinan besar disebabkan oleh sejumlah faktor berbeda. Hal ini sering kali mempersulit penghitungan kehilangan jalur radio yang akurat. Namun, meskipun tidak seakurat yang mungkin selalu disukai, kalkulasi kehilangan jalur radio memungkinkan peralatan dirancang untuk memenuhi persyaratan.


Tonton videonya: Mengatasi Radio FM-AM Panasonic mati total. Radio 2 Band. MUDAH (Januari 2022).