Het begrijpen hoe je antennewinst en linkbudget kunt berekenen is essentieel voor het ontwerpen van effectieve satellietcommunicatiesystemen. Deze tutorial biedt een duidelijke, stapsgewijze handleiding om deze berekeningen nauwkeurig uit te voeren.

Wat is Antenna Gain?

Antennewinst meet hoe goed een antenne radiofrequentie-energie in een specifieke richting stuurt in vergelijking met een isotrope radiator. Het wordt meestal uitgedrukt in decibels (dBi). Hogere winst duidt op een meer gerichte straal, die signaalsterkte en kwaliteit kan verbeteren.

Berekenen van de gain van de antenne

De winst van een parabool schotelantenne kan worden berekend met behulp van de formule:

Gain (dBi) = 10 * log10 (G)

Waar G de dirigentie van de antenne is, die afhangt van de schoteldiameter (D) en de golflengte (λ):

G = (π * D / λ)^2

Voor het berekenen van de winst in dBi:

  • Bepaal de diameter van de schotel (D).
  • Bereken de golflengte (λ) met behulp van de frequentie: λ = c / f, waarbij c de lichtsnelheid is (3 x 108 m/s).
  • Bereken G met de bovenstaande formule.
  • G naar dBi omzetten met behulp van 10 * log10(G).

Berekening van de koppelingsbegroting

De koppeling budget schat de ontvangen signaalsterkte, rekening houdend met alle winsten en verliezen in het systeem. De basis formule is:

Ontvangen vermogen (dBm) = Transmit Power (dBm) + Gains (dBi)

waarbij:

  • Transmit Power is het vermogen van de zender.
  • De gains omvatten de antenne gain bij zowel het verzenden en ontvangen van uiteinden.
  • Verliezen zijn verantwoordelijk voor het verlies van vrije ruimtepaden, atmosferische demping en kabelverliezen.

Voorbeeldberekening

Stel dat een satelliet bij 30 dBm met een grondantennewinst van 40 dBi uitzendt. Het vrije-ruimtepadverlies is 200 dB. Het ontvangen vermogen is:

Ontvangen vermogen = 30 dBm + 40 dBi

Deze waarde geeft de sterkte van het signaal aan de ontvanger aan, die kan worden vergeleken met de gevoeligheid van de ontvanger om de levensvatbaarheid van de verbinding te bepalen.