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无线网桥传输距离、天线高度和安装问题

作者: admin 时间:2017-11-20 来源:未知
摘要:在做无线监控的时候,需要用到无线网桥,而无线网桥至少是成对使用的,且往往需要天线,那么对于无线网桥的传输距离、天线以及安装问题,需要注意哪些方面? 无线网桥的传输距...

在做无线监控的时候,需要用到无线网桥,而无线网桥至少是成对使用的,且往往需要天线,那么对于无线网桥的传输距离、天线以及安装问题,需要注意哪些方面?

  无线网桥的传输距离取决于发射功率,天线的方向性能,并非单纯是天线的长度。为了达到好的发射功率,天线长度是和波长有一定关系的。频率越低,波长越长,波长越长则天线越长。

  由此,有客户认为功率大的话传输距离远,但是功率的增加并非随意,增加功率的前提条件是,必须在当地无线电管理机构的规定范围内,如果不服从当地无线电机构的管理而自主增加传输功率,会存在法律或者来自其他方面的困扰。事实上,设计良好、灵敏度高的天线的安装位置规划和其他无线监控设备的配合都可以在低功耗下提升距离及保证传输速度,只有没有研发能力的厂商才简单靠增加功率来提高传输距离,这是不可取的,这种方式即使提升了传输距离,带宽也是无法满足要求的。

  无线网桥在 远距离传输过程中,如果要达到好的传输效果,两端的天线必须在同一水平面上。但由于地球水平面弧度的问题,所以在两端必须架设一定的高度,距离越远,高度越高。

  具体高度和距离如下:(单位:米)

                                              深方科技.png

  1,安装高度要求和注意

  要求在视线距离内没有阻挡,由于安装在塔上,塔的晃动对信号的接收有很大影响,会使数据接收不稳定,请在调试时注意。

  2,天线室外安装

  固定微波天线及ODU采用镀锌钢管,高度3米及以上,根据现场的实际情况调整,要求固定牢固。在砖塔上,除在巡逻道栏杆固定外,在塔顶用一根钢管与装ODU及天线的镀锌钢管固定。如果是铁塔,根据天线对准的方位,采用2米左右镀锌钢管固定在铁塔的栏杆上。

  3,连接线缆

  一条以太网电缆连接到PoE的输出端口,另一条以太网电缆连接PoE的输入端口。

深方科技.png

  4,天线安全注意事项

  请遵循以下注意事项进行天线安装:

  a,对于大多数升降天线的安装,推荐您想专业安装人员咨询安全正确的方法。

  b,考虑到安全因素,不能触摸甚至是身体的某个部位轻轻碰到一个正在传送的高增益天线。

  c,使天线远离金属物体和不利因素,如暖气、空调管、大的天花板构架、建筑、主电源线等。

  d,当在两个基站之间建立连接的时候,由于距离远推荐使用定向天线。一个定向天线的发射面要和另一个定向天线的发射面对上。

  e,室外天线应该放置足够高度,以避免以上所提高的由于树和建筑产生的干扰。

  f,天线塔应该与上方的高压电线保持安全距离。推荐的安全距离是两倍的天线塔高。

  g,防止水渗入到天线的电缆中,并确保所有接入的外部电缆接口都已经密封完好。

  5,基本天线对准

  当使用定向天线在两个网桥之间通信的时候,需要手动对准天线,以便恰好执行网桥的操作。定向天线的发射角度很小,大约是15~25度,而且抛物面天线的发射角大约是12.5度。

  在网桥被连接之后,使用测试连接的工具帮助测量两个天线是否对准。测试连接的工具能提供数据使你能够精确计量对准。

 

在收发天线之间连一条线,以这条线为轴心,以R为半径的一个类似于管道的区域内,没有障碍物的阻挡。这个管道称为菲涅尔区(Fresnel Zone),菲涅尔区是一个椭球体,收发天线位于椭球的两个焦点上,图中R为第一菲涅尔半径,计算公式如下:

R=0.5(λD)0.5(4) λ为波长,D为两天线的距离λ=3*108/f m

     以无线网桥为例,网桥一般工作在2.4~5.8GHz频段,电磁波具有类似光波的特性。近距离传输时,由于功率余量大,即使中间有阻挡也能通过反射波或天线旁瓣进行通信。但远距离时,一定要求收发天线之间实现“视线无阻挡”(clear line of sight),其含义是,在收发天线之间连一条线,以这条线为轴心,以R为半径的一个类似于管道的区域内,没有障碍物的阻挡。如图所示,这个管道称为菲涅尔区(Fresnel Zone),菲涅尔区是一个椭球体,收发天线位于椭球的两个焦点上,图中R为第一菲涅尔半径,计算公式如下:

R=0.5(λD)的0.5次幂     λ为波长,D为两天线的距离

从公式可得当频率固定时,菲涅尔半径随着传输距离的增加而增大。

例: 当D=10Km,f=2.4GHz时  λ=0.125m  R=17.678m
  f=5GHz时 λ=0.06m R=12.247m
  从上式比较中可得当距离固定时,频率越高,其菲涅尔半径越小。这表明在低频段通信中影响通信的某些障碍物,在高频段可能不再影响通信。

为保证系统正常通信,收发天线架设的高度要满足使它们之间的障碍物尽可能不超过其菲涅尔区的20%,否则电磁波多径传播就会产生不良影响,导致通信质量下降,甚至中断通信。例如在海上通信,通信双方高度相同,频率为2.4GHz,通信距离7Km,海浪的高度为2米,那么天线架设的高度要大于L=2+14.790=16.790m。

从发射机到接收机传播路径上,有直射波和反射波,反射波的电场方向正好与原来相反,相位相差180度。如果天线高度较低且距离较远时,直射波路径与反射波路径差较小,则反射波将会产生破坏作用。

实际传播环境中,第一菲涅尔区定义为包含一些反射点的椭圆体,在这些反射点上反射波和直射波的路径差小于半个波长。  

例: 当D=10Km,f=2.4GHz时

λ=0.125m  R=17.678m

f=5GHz时 λ=0.06m R=12.247m

从上式比较中可得当距离固定时,频率越高,其菲涅尔半径越小。这表明在低频段通信中影响通信的某些障碍物,在高频段可能不再影响通信。
  为保证系统正常通信,收发天线架设的高度要满足使它们之间的障碍物尽可能不超过其菲涅尔区的20%,否则电磁波多径传播就会产生不良影响,导致通信质量下降,甚至中断通信。例如在海上通信,通信双方高度相同,频率为2.4GHz,通信距离7Km,海浪的高度为2米,那么天线架设的高度要大于L=2+14.790=16.790m。

从发射机到接收机传播路径上,有直射波和反射波,反射波的电场方向正好与原来相反,相位相差180度。如果天线高度较低且距离较远时,直射波路径与反射波路径差较小,则反射波将会产生破坏作用。

实际传播环境中,第一菲涅尔区定义为包含一些反射点的椭圆体,在这些反射点上反射波和直射波的路径差小于半个波长。

 

 

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