Veľmi, veľmi často dostávam otázku: "Aký dosah má tento vysielač?"

Je to zaujímavá otázka a ja sám som pátral po odpovedi veľmi dlho. A musím priznať, že mi to tiež vŕtalo v hlave. Jednoducho som nevedel vyhodnotiť koľko Watt-ov potrebujem vyslať do priestoru, aby som signál zachytil na určitú vzdialenosť.

Poslednú dobu som sa v tomto smere posunul ďalej. Prinášam vám moje zistenia:

Vysielacia postupnosť

Vysielacia postupnosť pozostáva z:

-vysielača

- vodiča prepájajúceho vysielač s anténou

- vysielacej antény

- voľného priestoru, kde sa šíri signál

- prijímacej antény

- vodiča spájajúceho anténu s prijímačom

- prijímača

Červenou farbou som označil tie časti vysielacej postupnosti, kde vznikajú straty. Naopak, čierne časti môžu správnym nastavením zvyšovať dosah vysielania. Bohužiaľ, nesprávnym nastavením môžu tiež dramaticky znížiť dosah vysielania, ale tým sa teraz nebudeme zaoberať.

Straty na 10m dlhom vodiči prepájajúcom vysielač, alebo prijímač s anténou:

Tabuľka č.1 

Straty pri prenose na určitú vzdialenosť vo voľnom priestore od 5cm po 1 000km:

Tabuľka č.2 

V predchádzajúcich dvoch tabuľkách sú hodnoty strát v dB, ktoré vznikajú počas prenosu. Pre lepšiu názornosť teraz uvediem príklad:

Príklad 1

Prívodný kábel RG-58A k vysielacej anténe je 10m a k prijímacej anténe 20m. Vysielač je vzdialený od prijímača 20km. Vysiela sa na frekvencii 144MHz. Aká je strata signálu na prenosovej trase?

1. strata na prenosovom kábli k vysielacej anténe 2,2dB

2. strata na prenosovom kábli k prijímacej anténe 4,4dB

3. strata vo voľnom priestore 20km je 101,64dBm

Celková strata na prenosovej sústave 2,2 + 4,4 + 101,64 = 108,24 dBm

Straty na prenosovej sústave sme si vysvetlili. Medzi tieto straty patria ešte aj straty na konektoroch a straty na terénnych prekážkach. Tieto pre jednoduchosť zatiaľ vynecháme.

Na to, aby sme dokázali na prijímači kvalitne naladiť vysielaný signál musí byť súčet ziskov vysielača, prijímača a antén väčší ako straty na prenosovej trase.

V nasledujúcej tabuľke je zisk vysielačov s výkonmi od 0,1mW až po 100kW.

1. Všimnite si, že keby ste mali vysielač s výkonom 100kW (elektrinu by som nechcel platiť) a vaše antény a prijímač by nemal žiadny zisk, bol by dosah tohoto vysielača menej ako 2000m.

- zisk 2kW vysielača je 80dBm

- straty pri vysielaní na 2000m a frekvencii 144MHz sú 81,64dBm

2. Ak by ste vysielali výkonom 1W bol by váš dosah na frekvencii 144MHz len 5m. Na frekvencii 433MHz by bol dosah menej ako 2m

Tabuľka č.3

Zisk antén je v rozsahu od 0dB po niekoľko desiatok dB:

Prútová anténa 1 - 4 dB

YAGI anténa 8dB - 18dB

satelity 15dB - 30dB podľa veľkosti

Všetky hodnoty berte orientačne, pre tento článok nie sú až také podstatné, stačí aby ste sa v tom vedeli orientovať zhruba.

Príklad 2:

Ak by ste vysielali výkonom 1W vysielač by dodával 30dB zik. S použitím vysielacej antény so ziskom 18dB a príjímacej antény tiež so ziskom 18dB by ste mali celkový teoretický zisk 66dB. Dosah takejto zostavy s prijímačom s nulovým ziskom by bol zhruba 100m na frekvencii 144MHz.

Príklad 3:

Pri výkone 100kW by mal vysielač zisk 80dB k tomu keď prirátate tie dve antény po 18dB budete mať zisk 116dB. Dosah takéhoto vysielača s anténami by bol 100km. Je to už síce väčšia vzdialenosť, ale určite chápete, že zostrojiť takýto vysielač a použiť na vysielanie veľkú smerovú YAGI anténu a na prijímači tiež veľkú smerovú YAGI anténu asi nie je to pravé. Takto by asi rozhlasové vysielanie nemalo šancu fungovať.

Možno už tušíte, že celé tajomstvo je v prijímači tak sa poďme na to pozrieť.

Zisk prijímača:

Konečne sme sa dostali k tomu najpodstatnejšiemu prístroju. Prijímač je to zariadenie, ktoré dokáže zabezpečiť príjem vysielaného signálu aj s malým výkonom na obrovskú vzdialenosť.

Citlivosť prijímačov sa udáva v uV (mikro Volt-och)

wifi -30dBm (7mV)

AM/FM rádio -45dBm (1mV)

GPS -111dBm (0,6uV)

HAM -120dBm (0,2uV)

Príklad 4:

Ak použijeme rádioamatérsku vysielačku s výkonom 1W a ako príjímač rádioamatérsku vysielačku s citlivosťou 0,2uV s dvomi YAGI anténami so ziskom 13dB jednu pri vysielači a druhú pri prijímači získame celkový zisk:

30dBm + 13 + 13 + 120dBm = 176dBm

Podľa tabuľky č.2 bude dosah takejto vysielačky ďaleko cez 1000km. S jedným Watom výkonu to nie je zlé, však?

Záver:

Snažil som sa v tomto článku stručne zhrnúť ako sa dá zistiť maximálna vzdialenosť medzi vysielačom a prijímačom. Nesnažil som sa vás zahlcovať komplikovanými výpočtami, všetko som sám prepočítal na deciBely. Ak neviete, čo sú to deciBely nič si z toho nerobte, dôležité je len to, že ich môžete bez problémov sčitovať a odčitovať. Sčitujete ak ide o zisk a odčitujete ak ide o útlm.

Poprosím Vás napíšte mi, ktorá časť tohoto článku je málo zrozumiteľná, skúsim ju dovysvetliť alebo aspoň uvediem k tej časti nejaký príklad.