Die Berechnung des Linkbudgets ist für die Gestaltung und Analyse drahtloser Kommunikationssysteme von wesentlicher Bedeutung. Sie hilft zu bestimmen, ob ein Signal mit ausreichender Qualität in einer bestimmten Entfernung empfangen werden kann. Dieser Artikel bietet einen schrittweisen Ansatz zur Berechnung des Linkbudgets, der zuverlässige Kommunikationsverbindungen gewährleistet.

Das Linkbudget berücksichtigt alle Gewinne und Verluste vom Sender zum Empfänger, hilft bei der Schätzung der empfangenen Signalstärke und bei der Beurteilung, ob der erforderliche Schwellenwert für den ordnungsgemäßen Betrieb erreicht wird, zu den Hauptkomponenten gehören Senderleistung, Antennengewinne, Pfadverlust und Empfängerempfindlichkeit.

Schritt 1: Berechnen der Sendeleistung

Beginnen Sie mit der Sendeleistung, die üblicherweise in Dezibel-Milliwatt (dBm) angegeben ist und die die in die Antenne gesendete Leistung darstellt, beispielsweise könnte ein Sender 20 dBm ausgeben.

Schritt 2: Antennengewinne hinzufügen

Die Verstärkungen der Sende- und Empfangsantenne sind einzuschließen; die Antennenverstärkung wird in Dezibel (dBi) ausgedrückt; wenn die Sendeantenne beispielsweise eine Verstärkung von 8 dBi und die Empfangsantenne 4 dBi hat, addieren Sie diese zur Leistungsstufe.

Schritt 3: Wegverlust berechnen

Der Pfadverlust berücksichtigt die Signaldämpfung über die Entfernung; er kann mit der Formel für den freien Raumwegverlust (FSPL) berechnet werden:

FSPL (dB) = 20 * log10(entfernung) + 20 * log10(frequenz) + 32,44

wobei die Entfernung in Kilometern und die Frequenz in Megahertz ist.

Schritt 4: Empfängersensibilität bestimmen

Die Empfängerempfindlichkeit ist der Mindestsignalpegel, der für eine akzeptable Leistung erforderlich ist. Er wird vom Gerätehersteller angegeben und wird normalerweise in dBm ausgedrückt. Für eine zuverlässige Kommunikation ist sicherzustellen, dass das empfangene Signal diesen Schwellenwert überschreitet.

Das Gesamtbudget für die Verknüpfung wird wie folgt berechnet:

  • Sendeleistung (dBm)
  • + Übertragungsantennengewinn (dBi)
  • + Antennengewinn (dBi)
  • Pfadverlust (dB)

Der resultierende Wert gibt die empfangene Signalstärke an, wenn er die Empfängerempfindlichkeit überschreitet, ist die Verknüpfung möglich.