Utility • výpočet signálu

Výpočet signálu PtP a PtMP spoje

Link budget pro všechna používaná pásma od 2,4 GHz po E-band 70/80 GHz. Počítá FSPL, útlum atmosférických plynů (včetně kyslíkového peaku na 60 GHz), déšť podle ITU-R, Fresnelovu zónu, link margin a odhad maximálního dosahu.

Typ spoje

Pásmo

Frekvence (MHz)

Vzdálenost (km)

TX výkon (dBm)

TX anténa (dBi)

RX anténa (dBi)

TX ztráty (dB)

RX ztráty (dB)

Fade margin (dB)

Citlivost RX (dBm)

Intenzita deště (mm/h)

Pro ČR se pro návrh dostupnosti 99,99 % používá ~30 mm/h. Na vyšších pásmech (24+ GHz) déšť výrazně ubírá.

Vyplň parametry a spočítej

Výsledek link budgetu se zobrazí tady.

Jak spočítat signál — návod pro úplné začátečníky

Link budget je obyčejné sčítání a odčítání decibelů. Vysílač má nějaký výkon, antény ho zesílí, kabely a vzdálenost ho zeslabí — a na druhé straně musí zbýt dost signálu, aby ho rádio ještě slyšelo. Když to umíš sečíst, umíš odhadnout, jestli spoj pojede. Níže je to krok za krokem. Nahoře v kalkulačce navíc po každém výpočtu uvidíš stejné kroky dosazené tvými čísly.

Co která hodnota znamená a kde ji vzít

TX výkon (dBm)Vysílací výkon rádia. Najdeš v datasheetu / ve webovém rozhraní rádia. Typicky 10–27 dBm.

Zisk antény (dBi)Jak moc anténa „soustředí" signál. Z datasheetu antény. Sektor pro PtMP ~15–19 dBi, parabola/dish pro PtP ~23–40 dBi.

Ztráty (dB)Pigtaily, konektory, krátké kabely. U integrovaných jednotek skoro 0, jinak odhadni 0,5–2 dB na stranu.

Vzdálenost (km)Vzdušná čára mezi body. Změř si ji na mapě. Čím dál, tím větší FSPL.

Frekvence / pásmoVyšší pásmo = větší FSPL i citlivost na déšť. 60 GHz navíc „požírá" kyslík. Vyber pásmo, ve kterém spoj jede.

Fade margin (dB)Bezpečnostní rezerva na počasí a rušení. Pro běžný spoj nech 10 dB, pro důležitý 15–20 dB.

Citlivost RX (dBm)Nejslabší signál, který rádio ještě zvládne pro danou rychlost (modulaci). Z datasheetu — je to záporné číslo, např. −78 dBm.

Déšť (mm/h)Intenzita deště pro návrh. Pro ČR se používá ~30 mm/h. Na 24+ GHz déšť rozhoduje, na 5 GHz skoro nevadí.

Postup v 6 krocích

Spočítej EIRP = TX výkon + zisk vysílací antény − ztráty na vysílači. To je „kolik reálně vyzáříš".

Spočítej FSPL (ztráta volným prostorem) = 32,44 + 20·log(vzdálenost v km) + 20·log(frekvence v MHz). To je největší ztráta — roste se vzdáleností i frekvencí.

Přidej atmosféru — útlum plynů (na 60 GHz obrovský) a deštěm (na vysokých pásmech). Kalkulačka to dopočítá za tebe podle pásma.

Spočítej přijatý signál RX = EIRP + zisk přijímací antény − ztráty na přijímači − FSPL − atmosféra. To je číslo, které „uvidí" druhé rádio.

Odečti fade margin — rezervu na horší podmínky. Zůstane ti „signál v nejhorším počasí".

Porovnej s citlivostí rádia — rozdíl je link margin. Kladný a velký = spoj má rezervu. Záporný = nepojede.

Jak číst výsledek (link margin)

≥ 20 dB Zdravá rezerva. Spoj zvládne déšť i rušení, drží vysokou modulaci a rychlost.

10–20 dB Použitelné. Pojede, ale v dešti nebo při rušení může klesnout rychlost.

0–10 dB Na hraně. Cokoli navíc (strom, déšť, soused na stejném kanálu) ho položí.

< 0 dB Nevychází. Přijatý signál je pod citlivostí rádia — kratší trasa, větší antény nebo nižší pásmo.

Příklad: 5 GHz PtP na 5 km

TX výkon = 20 dBm zisk antén = 23 + 23 dBi ztráty = 1 + 1 dB EIRP = 20 + 23 − 1 = 42 dBm FSPL (5,5 GHz) = 32,44 + 20·log(5) + 20·log(5500) ≈ 121,2 dB plyny + déšť ≈ 0,06 + 0,63 dB RX = 42 + 23 − 1 − 121,2 − 0,06 − 0,63 ≈ −57,9 dBm RX po fade (10) ≈ −67,9 dBm citlivost rádia = −78 dBm LINK MARGIN = −67,9 − (−78) ≈ 10,1 dB → použitelné

Praktické tipy podle pásma

2,4 a 5 GHz — déšť skoro neřeš, hlavní nepřítel je rušení a zarušené kanály. 10, 11, 17 GHz — licencované/poloprofi PtP, déšť už počítej. 24 GHz — bezlicenční gigabit na pár km, ale v lijáku ubírá. 60 GHz — kyslík „sežere" ~15 dB/km, schválně na krátké husté spoje (proto se kanály dají recyklovat). 70/80 GHz (E-band) — atmosférické okno, gigabity na delší trasu, ale déšť rozhoduje. Vždy ověř i Fresnelovu zónu — i přímá viditelnost nestačí, prostřední část trasy musí být volná.

MAC vendor IPv4 kalkulačka Další utility a výpočty