NT 4 r ev1.0 ALCANCES TERI COS Y PRCTI COS NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TERI A Y PRCTI CA1 I nt r oducci n El objetivo ue esta nota tcnica es auentiainos en los conceptos a tenei en cuenta a la hoia ue iealizai enlaces ue RF con mouulos ue APPC0N. Peionosolamentenosqueuaiemosenlateoiiayconceptosuelosenlacesinalmbiicos,sinoque tambinmostiaiemosejemplospicticosllevauosacabopoiingenieiosuenuestiouepaitamento tcnico en los cuales vamos a vei uesue las antenas omniuiieccionales ms simples hasta las yagui. LaiueaesqueellectoipueualuegoueleeiestanotatcnicaiealizaiunenlaceinalmbiicoueRF conocienuo touos los funuamentos conceptuales como asi tambinlas cuestiones picticas uesue que tipouecables,conectoies,antenasymouulosutilizaipaiacumpliiunueteiminauoiequisitoue uistancia. El ement os de un r adi oenl ace En un iauioenlace tenemos S zonas a tenei en cuenta: 1.Lauo ue Tiansmision 2.Zona ue piopagacion (espacio) S.Lauo ue Recepcion Lo que nos inteiesa es sabei que caiacteiisticas y elementos uebemos tenei en cuenta paia logiai los alcances ueseauos. Paiaelloloqueseuebehaceiessumaitouaslasgananciasyiestaitouaslaspiuiuas coiiesponuientes al iauioenlace completo. veiemos a continuacion cuales son estas piuiuas y ganancias y ue que elementos uepenuen. En la siguiente figuia pouemos vei las S zonas uefiniuas anteiioimente iuentificanuo los componentes que integian la ecuacion total uel enlace. ZONA DE PROPAGACI ON LADO TRANSMI SI ON LADO RECEPCI ON NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA2 Lado Tr ansmi si n (Pt[dbm])Potencia de TX:PueueestaiexpiesauaenmWouBm,eslapotenciaueRFque tiene capaciuau ue entiegainuestioequipo ue comunicacion.Elvaloi ue la potencia uepenue uel equipo ue comunicacion utilizauo. En la ecuacion uel enlace se lo consiueia una uANANCIA. (At1 [dB]) Conectores:SonutilizauospaiallevailasealueRFatiavsuelcablehaciala antena, se consiueia una PERBIBA y se calcula apioximauamente ue u,SuB. (At2[dB])Cable: Se utiliza paia llevai la seal ue RF a la antena. Noimalmente es algn tipo uecablecoaxialyuepenuienuouelqueseuseylauistanciaeselvaloiuelaspiuiuasque tengamos. (G1 [dB]) Antena:Esunouelosuispositivosmsimpoitantesenloqueiespectaalenlace, noimalmentecuentacomogananciauentiouelenlacepeiomalutilizauopueueseiuna piuiua. Lado Recepci n Essimilaiallauotiansmisionensuscomponentes.Lauifeienciaiauicaenlasensibiliuauue iecepcion. (SdR [dBm]) Sensibilidad de recepcin:estaesunacaiacteiisticamuyimpoitantequenos inuicacuantapotencianecesitaelieceptoipaiapoueiinteipietailosuatosiecibiuos.Se expiesaenubm.Ameuiuaqueestevaloiaumenta(ennmeionegativo)mejoiseinlas caiacteiisticas uel enlace. Zona de pr opagaci n Las piuiuas consiueiauas en esta zona pueuen calculaise con la siguiente foimula: PcrJiJos|JB] = 2ulog +2ulog +S2,4 Bonue: D: Bistancia entie antenas en Km f: Fiecuencia ue la poitauoia en Mhz En esta zona uebemos hacei un paintesis en cuanto a las conuiciones paia pouei iealizai los clculos.Lazonauepiopagacioneselpiincipalefectouepiuiuasuetouoelenlace,poiesaiazones impoitante consiueiai ue que se habla cuanuo se uice que el iauioenlace est a vision uiiecta. Entiminoopticos,uecimosquehayvisionuiiectaentieuosobjetoscuanuosepueuenveienlinea iecta. Esto no es asi paia onuas ue iauio. En la siguiente imagen pouemos vei uos antenas las cuales tienen vision optica uiiecta (flecha ue coloi azul), peio no tienen vision uiiecta ue iauio (flechas iojas). Ent onces Qu es l a vi si n di r ect a de r adi o? NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA3 Bueno, paia contestai esta piegunta uebemos uefinii lo que es la Zona ue Fiesnel. Poiuefinicionuewikipeuia:Se llamazona de Fresnelal volumen de espacio entre elemisorde unaonda electromagntica,acstica, etc. y un receptor, de modo que eldesfasede las ondas en dichovolumennosuperelos180. Suceue que cuanuo una antena tiansmite una onua ue RF, esta onua iebota en el suelo yo obstculos geneianuouesfasajeuelamismapuuienuoapoitaipositivamenteonegativamenteenlaiecepcion. Fiesnel uefinio las zonas en las cuales las onuas apoitan positivamente (1, S, S, etc.) y negativamente (2, 4, 6, etc.).Las zonas ue Fiesnel tienen la foima ue elipsoiue ue ievolucion (pelota ue iugby). En la siguiente imagen pouemos vei las ties piimeias zonas ue Fiesnel. En el caso ue las onuas ue iauio, el Su% ue la potencia emitiua se encuentia uentio ue la piimeia zona ueFiesnel,poilotantouebemosaseguiainosuequeenestazona(oengianpaiteueella)nose encuentie ningn obstculo. Cmopodemosasegur ar nosquemant enemosdespej adal apr i mer azonade Fr esnel ? Esmuysimple.EnlasiguientefiguiapouemosveilapiimeiazonaueFiesnel,yqueiemossabeiel valoi ue i paia sabei cunto elevai sobie el ibol nuestias antenas. r = 17,S2 -_4 D:Bistancia entie antenas en Km f :Fiecuencia ue la poitauoia en uBz r :Altuia ue la piimeia zona ue FiesnelNT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA4 Como ejemplo supongamos utilizai el mouulo APC2Su a f=4S4Nhz y antenas a una uistancia ue 1,SKm y suponienuo sin obstculo A qu uistancia sobie el suelo uebemos elevai las antenas. r = 17,S2 -_1,S4 - u,4S4 = 16mts Paia tenei libeiauo el 8u% entonces la uistancia seiia = 12 mts ue altuia. Cl cul o de un r adi oenl ace Tenienuo en cuenta los conceptos vistos hasta el momento, pouemos pasai a uefinii la ielacion a tenei en cuenta a la hoia uel clculo uel iauioenlace. Pt: Potencia ue tiansmision (+) Pcatx: Piuiuas en el cable ue tiansmision () Pcotx: Piuiua en los conectoies ue tiansmision () uantx: uanancia ue la antena ue tiansmision (+) Pesp: Piuiuas en el espacio () uanix: uanancia ue la antena ue iecepcion (+) Pcoix: Piuiua en los conectoies ue iecepcion () Pcaix: Piuiua en el cable ue iecepcion () Sen: Sensibiliuau ue iecepcion (+) Naigen ue iecepcion: No es suficiente con que la seal iecibiua sea igual a la sensibiliuau uel ieceptoi, uebeseimayoiyestoseuebeaquesenecesitaunaielacionsealiuiuopaiapoueiextiaeila infoimacionueliuiuo,estemaigenesaltamenteuepenuienteuelavelociuauuecomunicacion,paia 96uubps vamos a consiueiai un maigen ue seal ue 1uub. Entonces la ecuacion final es: Pt - Pcotx - Pcotx +0ontx - Pcsp + 0onrx - Pcorx - Pcorx = Horgcn - Scn NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA5 PRCTICASi bien la teoiia es inuispensable paia sabei qu cosas uebemos tenei en cuenta a la hoia ue logiai nuestios objetivos ue alcance, en esta mateiia la expeiiencia es funuamental. Bemos llevauo a cabo una seiie ue piuebas las cuales queiemos compaitii con el lectoi paia que tenga una iuea bien acabaua sobie los alcances que pueuen logiaise con los mouulos tiansceptoies APPC0N. Las piuebas consistieion ue un equipo tiansmitienuo caua 1 segunuo una tiama ue S bytes y un ieceptoi que mientias iecibia esta tiama especifica mantenia al equipo en estauo noimal, cuanuo no iecibia uatos en el tianscuiso ue 1,S segunuos emitia un pitiuo a tiavs ue un buzzei. Las piuebas se iealizaion en la localiuau ue San Niguel uel Nonte y en los planos estn las cooiuenauas exactas tomauas uuiante los ensayos con un uPS. Condiciones generales de medicin:Temperatura: 22 C Humedad: Su% Cables: Coaxial RuS8 S mtsConectores: SNA NACB0 pRuS8, 0BF NACB0 PRuS8 Antenas: APPC0N 0NNI y YAu0I S ELENENT0S. Transmisin: Punto fijo. Nouelos empleauos APC22u, APC2Su y APC8u2. Recepcin: Punto movil. Nouelos empleauos APC22u, APC2Su y APC8u2. En las siguientes imgenes se pueue obseivai las conuiciones uel lugai y equipamiento utilizauo uuiante las piuebas: NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA6 NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA7 Y a continuacion el iesultauo ue las meuiciones MEDI CI N NMERO 1 Mdul o RXAPC220-43 Mdul o TXAPC220-43 Vel oci dad en elai r e9600 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXAPPCON Al t ur a ant ena TX2 mt s ALCANCE500 mt s NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA8 MEDI CI N NMERO 2 Mdul o RXAPC220-43 Mdul o TXAPC220-43 Vel oci dad en elai r e2400 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXAPPCON Al t ur a ant ena TX2 mt s ALCANCE800 mt s MEDI CI ON N 1MEDI CI ON N 2NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA9 MEDI CI N NMERO 3 Mdul o RXAPC220-43 Mdul o TXAPC220-43 Vel oci dad en elai r e2400 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXYAGUIAl t ur a ant ena TX3 mt s ALCANCE2000 mt s MEDI CI N NMERO 4 Mdul o RXAPC220-43 Mdul o TXAPC220-43 Vel oci dad en elai r e2400 bps Ant ena RXYAGUIAl t ur a ant ena RX3 mt s Ant ena TXYAGUIAl t ur a ant ena TX3 mt s ALCANCE7000 mt s MEDI CI ON N 3NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA10 MEDI CI N NMERO 5 Mdul o RXAPC230-43 Mdul o TXAPC230-43 Vel oci dad de elai r e9600 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXAPPCON Al t ur a ant ena TX2 mt s ALCANCE750 mt s MEDI CI ON N 4MEDI CI ON N 5 NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA11 MEDI CI N NMERO 6 Mdul o RXAPC230-43 Mdul o TXAPC230-43 Vel oci dad de elai r e2400 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXAPPCON Al t ur a ant ena TX2 mt s ALCANCE1250 mt s MEDI CI N NMERO 7 Mdul o RXAPC230-43 Mdul o TXAPC230-43 Vel oci dad de elai r e2400 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXYAGUIAl t ur a ant ena TX3 mt s ALCANCE3000 mt s MEDI CI ON N 6NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA12 MEDI CI N NMERO 8 Mdul o RXAPC230-43 Mdul o TXAPC230-43 Vel oci dad de elai r e2400 bps Ant ena RXYAGUIAl t ur a ant ena RX3 mt s Ant ena TXYAGUIAl t ur a ant ena TX3 mt s ALCANCE13 Km MEDI CI ON N 7MEDI CI N N 8NT4 rev1.0 - CTM ELECTRNI CA ALCANCES:TEOR A Y PRCTI CA13 MEDI CI N NMERO 9 Mdul o RXAPC802-43 Mdul o TXAPC802-43 Vel oci dad de elai r e9600 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXAPPCON Al t ur a ant ena TX2 mt s ALCANCE2700 mt s MEDI CI N NMERO 10 Mdul o RXAPC802-43 Mdul o TXAPC802-43 Vel oci dad de elai r e2400 bps Ant ena RXAPPCON Al t ur a ant ena RX2 mt s Ant ena TXAPPCON Al t ur a ant ena TX2 mt s ALCANCE3000 mt s MEDI CI N N 9NT4 rev1.0 - Comoseptenemos mla ielacion Tambin seS elementoBasiuounimplement AGRADECIMQueremosayhanhecho CTM ELECTRpueueobseimayoi alcancseal iuiuo.e pueua apios. namuybuetaciones ue lMIENTO:agradeceraodenuestroNI CA ALCAivaienlasmce. Esto se u. ieciai el gianenaexpeiielos usuaiiosDborayAltrabajounaANCES:TEORmeuiciones,uebe que el mn inciementenciaenla s. lbertoPennaaestadaamCJ(CTel./ Fawww.MED A Y PRCTI C,ameuiua maigen neceto en el alcacualsehanaquenoshamena. CTM El ect r ni c. M. Bust illo 3271406HJA)C.A.BArgent ina x:+ 54 ( 11)46ct melect ronica. DI CI N NCA quebajalaesaiio en el ance a la hoinobteniuo anrecibidoeca 79 B.A. 19 1370 com.ar N 10velociuau ieceptoi esia ue utilizauatosmuyensucasadeenigualescs menoi poiai las antenayimpoitanteSanMigue14conuicionesique mejoiaas yaguis uetespaialaseldelMonte,4 s a e s ,