Atenuarea de spaţiu liber
Figura 1: Densitatea de putere izotropă cu descreștere geometrică.
Figura 1: Densitatea de putere izotropă cu descreștere geometrică.
Atenuarea de spaţiu liber
În domeniul telecomunicațiilor, atenuarea de spaţiu liber (în engleză: free-space path loss; FSPL) reprezintă pierderea ideală de propagare a unui semnal într-un spațiu în care există doar două antene de emisie și recepție. Acest fenomen depinde doar de distanța parcursă în vidul spațiului, de exemplu între doi sateliți, dar este afectat de alți factori din atmosferă. Este unul dintre parametrii din ecuația radarului.
Calcularea atenuării
Energia unui emițător izotropic de înaltă frecvență este distribuită în mod egal în toate direcțiile. Prin urmare, densitatea de energie este aceeași pe o sferă cu raza R și a cărei arie este ( A= 4πR² ). Deoarece nu există producție de energie în altă parte decât la sursă, energia emisă la un moment t se dispersează la infinit, iar densitatea scade invers cu creșterea lui R.
Expresia pentru atenuarea în spațiu liber cuprinde două efecte. Prima este scăderea cu distanța față de emițător, care este invers proporțională cu R². Al doilea este că această scădere este proporțională cu pătratul lungimii de undă transmise.
Primul termen se exprimă prin:
| S = | Pt | en [W/m2] |
Pt = puterea transmisă [Watts] S = densitatea de putere pe unitatea de suprafață la R R = distanța emițător - receptor [metri] |
(1) |
| 4 · π · R2 |
Al doilea este legat de deschiderea antenei, care descrie distanța până la care antena poate capta semnalul electromagnetic. Pentru o antenă izotropă, puterea recepționată este:
| Pr = | S · λ2 | en [W] |
Pr = puterea primită S = densitatea de putere izotropică λ = lungimea de undă |
(2) |
| 4 · π |
Atenuarea totală se obține prin combinarea celor două efecte cu:
| FSL = | Pt | = | (4 · π · R)2 | = | (4 · π · R · f )2 | fr = frecvența transmisă c = viteza luminii în vid, 2,99792458 · 108 metri pe secundă |
(3) |
| Pr | λ2 | c2 |