Бюджет радиолинии
Уровень сигнала на входе приёмника и запас до чувствительности на заданном расстоянии или наибольшая дальность связи при нужном запасе; чувствительность — по паспорту или из kTB.
Результат
- Мощность передатчика
- 20 дБм
- ЭИИМ (эффективная изотропно излучаемая мощность)
- 39 дБм
- ЭИИМ в ваттах
- 7,943 Вт
- Потери в свободном пространстве L0
- 127,72 дБ
- Уровень на входе приёмника
- −69,716 дБм
- Мощность на входе приёмника
- 106,7 пВт
- Шум приёмника, приведённый ко входу (kT0B·F)
- —
- Чувствительность приёмника
- −80 дБм
- Запас относительно чувствительности
- 10,28 дБ
- Наибольшая дальность в свободном пространстве
- —
- Потери в свободном пространстве — между изотропными антеннами при прямой видимости и просвете не меньше 0,6 радиуса первой зоны Френеля. Препятствия, лес и отражения от земли сюда не входят.
- Запас нужен на замирания: дождь, многолучёвость и субрефракцию. По ГОСТ Р 53363-2009 его проверяют расчётом коэффициента неготовности трассы.
Формула
- L0 = 20 lg(4πd/λ) = 92,45 + 20 lg f [ГГц] + 20 lg d [км]
- Pпрм = Pпрд + Gпрд − Lф.прд − L0 − Lдоп + Gпрм − Lф.прм
- запас = Pпрм − Pчувств
- Pчувств = −174 дБм + 10 lg B [Гц] + Кш + ОСШ
- дальность d = λ/(4π)·10L0/20, где L0 — потери, при которых запас равен заданному
Подробнее о расчёте
Как считается
Все величины — в децибелах, поэтому бюджет складывается. ЭИИМ — мощность передатчика в дБм плюс усиление антенны минус потери в фидере. Потери в свободном пространстве между изотропными антеннами L0 = 20 lg(4πd/λ) = 92,45 + 20 lg f [ГГц] + 20 lg d [км] (ГОСТ Р 53363-2009, МСЭ-R P.525). Уровень на входе приёмника: ЭИИМ − L0 − дополнительные потери + усиление приёмной антенны − потери в её фидере. Запас — разность этого уровня и чувствительности.
Чувствительность берётся из паспорта или считается из шума: S = kT0B·F·ОСШ, в дБм −174 + 10 lg B + Кш + ОСШ при T0 = 290 К (точно −173,98 дБм/Гц). В режиме «дальность» допустимые потери L0 = уровень без трассы − чувствительность − запас, а расстояние d = λ/(4π)·10L0/20.
Пример
Радиомост 5,8 ГГц: 100 мВт (20 дБм), антенны по 20 дБи, по 1 дБ в кабелях, ЭИИМ 39 дБм. На 10 км L0 = 127,7 дБ, на входе −69,7 дБм. Приёмник с полосой 20 МГц, Кш 6 дБ и нужным ОСШ 15 дБ: шум −95,0 дБм, чувствительность −80,0 дБм, запас 10,2 дБ. С запасом 10 дБ и чувствительностью −80 дБм дальность — 10,3 км.
Что не учтено
- Препятствия в зоне Френеля, отражения от земли и радиогоризонт: дальность — в свободном пространстве.
- Поглощение в атмосфере и дожде: для ЦРРЛ его считают по ГОСТ Р 53363-2009.
- Шум антенны и внешние помехи: ниже 1 ГГц они бывают выше теплового шума.
Источники
- ГОСТ Р 53363-2009 «Цифровые радиорелейные линии. Показатели качества. Методы расчёта» (переиздание 2020 года, открыт на files.stroyinf.ru, статус «действует»): формула (6.1) L0 = 92,45 + 20 lg f [ГГц] + 20 lg R [км]; (11.2) — мощность на входе приёмника Pпрм = Pпрд + Gпрд + Gпрм − Lф.прд − Lф.прм − LΣ; (11.3) — запас на замирания F = Pпрм − Pпрм.реал. Область применения стандарта — ЦРРЛ 3,4–40,5 ГГц, формулы свободного пространства от частоты не зависят.
- NAWCWD TP 8347 «Electronic Warfare and Radar Systems Engineering Handbook», 4-е изд., Naval Air Warfare Center Weapons Division, октябрь 2013 (открыт, копия на everyspec.com), разд. 5-2: чувствительность Smin = (S/N)min·k·T0·B·NF, формула [1]; T0 = 290 К по стандарту IEEE; k·T0·B = −174 дБм в полосе 1 Гц, то есть −174 дБм + 10 lg B [Гц]. Постоянная Больцмана 1,380649·10⁻²³ Дж/К — точное значение по Брошюре СИ (BIPM, 9-е изд., 2019): с ней k·T0 = −173,98 дБм/Гц.
- Рекомендация МСЭ-R P.525-5 (11/2024), «Calculation of free-space attenuation» (открыта): п. 2.3, формула (5) Lbf = 20 lg(4πd/λ) и формула (6) Lbf = 32,4 + 20 lg f [МГц] + 20 lg d [км] — с округлённой константой (точно 32,45).
Обновлено 09.11.2026.