Path loss

Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
Path loss (atau atenuasi path) adalah pengurangan rapat daya ( atenuasi ) dari gelombang elektromagnetik yang merambat melalui ruang. Path rugi merupakan komponen utama dalam analisis dan desain link budget sistem telekomunikasi.
Istilah ini umumnya digunakan dalam komunikasi nirkabel dan sinyal propagasi . Jalur kerugian mungkin karena banyak efek, seperti -ruang rugi bebas , refraksi , difraksi , refleksi , aperture - menengah rugi kopling, dan penyerapan . Path rugi juga dipengaruhi oleh kontur medan, lingkungan (perkotaan atau pedesaan, vegetasi dan dedaunan), medium propagasi (udara kering atau lembab), jarak antara pemancar dan penerima, dan tingginya dan lokasi antena.
Penyebab
Jalur rugi propagasi biasanya mencakup kerugian yang disebabkan oleh perluasan alami dari gelombang radio di depan ruang bebas (yang biasanya mengambil bentuk sebuah bola yang pernah meningkat),penyerapan kerugian (kadang-kadang disebut kerugian penetrasi), ketika sinyal melewati media tidak transparan untuk gelombang elektromagnetik , difraksi kerugian ketika bagian dari gelombang radio depan terhambat dengan adanya kendala opak, dan kerugian yang disebabkan oleh fenomena lain.
Sinyal dipancarkan oleh pemancar juga mungkin berjalan bersama dan berbeda banyak jalan ke penerima secara bersamaan, efek ini disebut multipath . Multipath gelombang menggabungkan di antena penerima, sehingga sinyal yang diterima yang sangat bervariasi, tergantung pada distribusi intensitas dan waktu relatif propagasi dari gelombang dan bandwidth dari sinyal yang ditransmisikan. Daya total mengganggu gelombang dalam Rayleigh fading cepat skenario bervariasi sebagai fungsi ruang (yang dikenal sebagai skala kecil fading ). Kecil memudar mengacu pada perubahan yang cepat dalam amplitudo sinyal radio dalam waktu singkat atau jarak perjalanan.
eksponen Rugi
Artikel utama: Log-jarak model path loss
Dalam studi komunikasi nirkabel, path loss dapat diwakili oleh eksponen path loss, yang nilainya biasanya berkisar antara 2 sampai 4 (di mana 2 adalah untuk propagasi pada ruang bebas , 4 adalah untuk lossy lingkungan yang relatif dan untuk kasus penuh specular refleksi dari permukaan bumi-yang disebut -model bumi datar ). Dalam beberapa lingkungan, seperti bangunan, stadion dan lingkungan dalam ruangan lainnya, eksponen path loss dapat mencapai nilai dalam kisaran 4 sampai 6. Di sisi lain, terowongan mungkin bertindak sebagai Waveguide , mengakibatkan eksponen path loss kurang dari 2.
Path rugi biasanya dinyatakan dalam dB . Dalam bentuk yang paling sederhana, path loss dapat dihitung dengan menggunakan rumus

dimana L adalah path loss dalam desibel, n adalah eksponen path loss, d adalah jarak antara pemancar dan penerima, biasanya diukur dalam meter, dan C adalah konstanta yang bertanggung jawab atas kerugian sistem.
rumus insinyur Radio
Radio dan antena insinyur menggunakan rumus sederhana berikut (juga dikenal sebagai transmisi persamaan Friis ) untuk rugi rugi lintasan antara dua isotropik antena dalam ruang bebas:
Jalur kehilangan dB :

dimana L adalah path loss dalam desibel, λ adalah panjang gelombang dan d adalah jarak pemancar-penerima dalam satuan yang sama dengan panjang gelombang.
Prediksi
Perhitungan path loss biasanya disebut prediksi. prediksi Exact hanya mungkin untuk kasus-kasus sederhana, seperti disebutkan bebas ruang propagasi-atas atau model-bumi datar. Untuk kasus praktis path loss dihitung menggunakan berbagai pendekatan.
Metode statistik (juga disebut stokastik atau empiris) didasarkan pada rata-rata kerugian dan diukur sepanjang kelas khas link radio. Di antara metode yang umum digunakan seperti kebanyakan Okumura-Hata , maka BIAYA Hata model , WCYLee , dll Ini juga dikenal sebagai model propagasi gelombang radio dan biasanya digunakan dalam perancangan jaringan selular dan PLMN . Untuk komunikasi nirkabel di VHF danUHF pita frekuensi (band-band yang digunakan oleh walkie-talkie, polisi, taksi dan telepon selular), salah satu metode yang paling umum digunakan adalah bahwa dari Okumura - Hata sebagai dimurnikan oleh 231 BIAYA proyek. model yang terkenal lainnya adalah dari Walfisch - Ikegami , WCY Lee , dan Erceg . Untuk radio FM dan siaran TV path loss yang paling sering diperkirakan menggunakan ITU model seperti yang dijelaskan di P.1546 (mantan P.370 ) rekomendasi.
metode deterministik berdasarkan hukum-hukum fisika rambat gelombang juga digunakan; ray tracing adalah salah satu metode tersebut. Metode ini diharapkan dapat menghasilkan prediksi yang lebih akurat dan dapat diandalkan path loss daripada metode empiris, namun mereka secara signifikan lebih mahal dalam upaya komputasi dan bergantung pada deskripsi rinci dan akurat dari semua objek dalam ruang propagasi, seperti bangunan, atap, jendela, pintu, dan dinding. Untuk alasan ini mereka digunakan terutama untuk path propagasi pendek. Di antara metode yang paling umum digunakan dalam desain peralatan radio seperti antena dan feed adalah perbedaan-hingga waktu-domain metode .
Path loss pada pita frekuensi lain ( MW , SW , Microwave ) diprediksi dengan metode yang serupa, meskipun algoritma beton dan formula mungkin sangat berbeda dari orang-orang untuk VHF / UHF. Reliable prediksi rugi jalan di HF / SW band sangat sulit, dan akurasi adalah sebanding dengan cuaca prediksi. [ rujukan? ]
Mudah perkiraan untuk menghitung path loss jarak signifikan lebih pendek daripada jarak ke radio horizon :
 Di ruang bebas meningkat path loss dengan 20 dB per dekade (satu dekade adalah ketika jarak antara pemancar dan penerima meningkat sepuluh kali) atau 6 dB per oktaf (satu oktaf adalah ketika jarak antara pemancar dan penerima ganda). Ini dapat digunakan sebagai perintah pendekatan kasar pertama sangat untuk SHF ( microwave ) hubungan komunikasi;
 Untuk sinyal pada pita / UHF VHF menyebarkan di atas permukaan bumi meningkat path loss dengan sekitar 35 - 40 dB per dekade (10 - 12 dB per oktaf). Ini dapat digunakan dalam jaringan selular sebagai menebak pertama.
Contoh
Dalam jaringan seluler, seperti UMTS dan GSM , yang beroperasi pada pita UHF, nilai path loss di-up daerah-daerah yang dibangun dapat mencapai 110-140 dB untuk kilometer pertama dari link antara BTS danmobile . Kerugian path untuk sepuluh kilometer pertama mungkin 150-190 dB (Catatan: Nilai-nilai ini sangat perkiraan dan diberikan di sini hanya sebagai ilustrasi rentang di mana angka digunakan untuk menyatakan nilai-nilai path loss pada akhirnya bisa, ini tidak angka definitif atau mengikat - path loss mungkin sangat berbeda untuk jarak yang sama sepanjang dua jalan yang berbeda dan bisa berbeda bahkan sepanjang jalan yang sama jika diukur pada waktu yang berbeda).