Grond tot grond radiovoortplanting

Het is gebruikelijk bij het schatten van de prestaties van draadloze verbindingen om het vereenvoudigde Free Space-model van radiovoortplanting te gebruiken, waarbij het padverlies evenredig is met het kwadraat van de afstand. Wanneer een of beide antennes in de verbinding zich echter dicht bij de grond bevinden, kan de prestatie ernstig worden verslechterd door radiogolven die door de grond worden weerkaatst. Afhankelijk van de hoogte en het bereik van de antenne kan deze golf leiden tot constructieve of destructieve interferentie.

Voor toepassingen waarbij beide antennes zich binnen enkele meters van de grond bevinden, is het resultaat in wezen voortplanting waarbij het ontvangen vermogen evenredig afneemt met het bereik dat tot de 4e macht is verhoogd. De grafieken hieronder laten de impact zien van dit toegenomen padverlies voor een systeem waarin beide antennes ongeveer 1,5 meter boven de grond zijn.

Het is te zien dat bij een bereik van anderhalve kilometer het extra padverlies als gevolg van het terugkaatsen van de grond ongeveer 25 dB is - een 20x reductie in bereik in vergelijking met het vrije-ruimtemodel!

Een ander effect van de gereflecteerde grondgolf is een interval van pieken en dalen in de ontvangen signaalsterkte, met name wanneer het bereik klein is in vergelijking met de antennehoogten. Voor het scenario waarin beide antennes anderhalve meter boven de grond staan, treedt veel van deze vervaging snel op bij een bereik van minder dan 20 meter.

Zoals deze plots laten zien, is de voortplanting van grond tot grond buitengewoon uitdagend. Om een ​​solide verbinding met een hoge betrouwbaarheid te realiseren, is een uiterst gevoelige ontvanger vereist. Onze Long Range transceiver-oplossingen behoren tot de beste kandidaten voor een dergelijk systeem. Hieronder staan ​​een paar linkbudgetten die de soorten bereik illustreren die kunnen worden verwacht (gezien TX- en RX-antennehoogten van 5 ft.).