以P900為例談?wù)剶?shù)傳電臺(tái)部署的注意事項(xiàng)

本文以P900為例，談?wù)剶?shù)傳電臺(tái)部署的注意事項(xiàng)。

需要考慮的因素

在準(zhǔn)備部署數(shù)傳電臺(tái)這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，有許多因素需要考慮。以下是一些因素：

1、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

P900目前支持Mesh、漫游Mesh（Roaming Mesh）、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)拓?fù)洹?

2、吞吐量。

P900支持最高230.4kbps的異步波特率。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)影響如何在網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)之間“共享”可用吞吐量。

3、距離。

數(shù)傳電臺(tái)之間的物理距離決定了所需的天線性能和高度。在考慮天線類型時(shí)，請(qǐng)記住所使用的天線的方向性(全向或定向)。

4、地形。

除了距離外，地形也是天線高度要求的一個(gè)非常重要的考慮因素。術(shù)語(yǔ)“視線”(LOS)指的是能夠從一個(gè)位置“看到”另一個(gè)位置——這是無(wú)線電信號(hào)路徑的最低要求。除了LOS，還必須提供足夠的間隙來(lái)滿足“菲涅耳區(qū)”的要求——一個(gè)比物理LOS大得多的無(wú)障礙物區(qū)域，即LOS不足以完全滿足健壯通信鏈路的RF路徑要求。

5、發(fā)射功率。

發(fā)射功率應(yīng)設(shè)置為建立可靠通信路徑所需的最小值，并具有足夠的衰減余量。所需的發(fā)射功率主要由距離、天線類型(特別是所使用天線的“增益”)和遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器的接收靈敏度決定。電纜和連接器損耗(從數(shù)傳電臺(tái)的“天線連接器”到天線連接器的物理路徑)也必須考慮在內(nèi)。

6、接收靈敏度。

Pico系列具有出色的接收靈敏度，這可以產(chǎn)生許多好處，例如：為給定鏈路增加衰減余量，能夠使用更便宜的同軸電纜或天線類型，能夠在給定的遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)功率下在更大的距離上運(yùn)行(也許可以取消對(duì)中繼器站點(diǎn)的要求！)。距離、天線增益、發(fā)射功率和接收靈敏度是無(wú)線電路徑計(jì)算的關(guān)鍵“數(shù)字”。因此，Pico系列具有最大可用發(fā)射功率和異常接收靈敏度-這兩個(gè)“數(shù)字”將產(chǎn)生最有利的路徑計(jì)算結(jié)果。

7、衰減余量（Fade Margin）。

當(dāng)考慮所有的無(wú)線電路徑號(hào)和硬件假設(shè)時(shí)，另一個(gè)需要考慮的因素是整個(gè)系統(tǒng)的“衰減余量”。衰減余量是預(yù)期接收信號(hào)電平和最小可接受接收電平(接收靈敏度)之間的差值。由于Pico系列執(zhí)行嚴(yán)格的規(guī)格，整體部署應(yīng)該這樣，調(diào)制解調(diào)器可以充分利用其潛力，以提供可靠和健壯的通信鏈路。一個(gè)典型的期望的衰減余量在20dB左右，但是通常10dB的衰減余量是可以接受的。

8、頻段。

900MHz的頻段范圍不受雨水的影響，在一定程度上也能夠穿透樹葉和“周圍的障礙物”。在這種情況下，有些人可能會(huì)選擇精簡(jiǎn)物理部署，特別是涉及到天線(塔)高度時(shí)。路徑計(jì)算提供了指定“所需”天線高度的結(jié)果。為了節(jié)省成本和利用頻率范圍的特性，有時(shí)不遵守高度要求：這可能導(dǎo)致不可靠的通信。

9、功率要求。

Pico系列可以集成到一個(gè)系統(tǒng)(開發(fā)板，或定制)，接受一個(gè)范圍的直流輸入電壓(電源電流要求也必須滿足)。在某些部署中，功耗是至關(guān)重要的。P900具有許多與降低功耗相關(guān)的功能，例如，考慮到遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器的接收靈敏度，可以在較低的發(fā)射功率下操作。

10、干擾。
Pico系列的跳頻擴(kuò)頻(FHSS)操作通常允許它在可能存在帶內(nèi)干擾源的環(huán)境中良好工作。頻率限制(跳頻區(qū))是一種內(nèi)置功能，可用于避免特定頻率或頻率范圍；頻譜分析儀功能可用于識(shí)別潛在干擾區(qū)域。

路徑計(jì)算

假設(shè)天線高度足夠，確定是否存在足夠的無(wú)線電信號(hào)路徑(即存在合理的衰減余量以確?？煽啃?的基本公式為: 衰減余量（Fade Margin）=系統(tǒng)增益（system gain）-路徑損失（path loss）

其中，所有值都以dB表示。

系統(tǒng)增益計(jì)算公式如下: 系統(tǒng)增益=發(fā)射器功率+(發(fā)射器天線增益-發(fā)射器電纜和連接器損耗)+(接收器天線增益-接收器電纜和連接器損耗)+ |接收器靈敏度|。

其中，所有值均以dB、dBi或dBm表示(視情況而定)。

在這個(gè)例子中，假設(shè)路徑損耗為113dB，衰減余量= 143-113 = 30dB。 30dB超過了期望的20dB的衰減范圍，因此這個(gè)無(wú)線電通信鏈路將是非?？煽亢徒训?。

天線系統(tǒng)部件安裝

天線系統(tǒng)部件的安裝、拆卸或維護(hù)必須由有資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行。

1、天線

最常見的兩種天線是全向天線(omni)和定向天線(Yagi)。全向天線(omni)通常具有3~6dBi增益，并將其能量擴(kuò)散到各個(gè)方向(因此稱為“全向”)。能量場(chǎng)的“模式”是一個(gè)甜甜圈的形狀，天線垂直安裝在中心。這種垂直安裝的天線產(chǎn)生垂直極化的信號(hào)。定向天線(Yagi)有一個(gè)更集中的天線模式，這導(dǎo)致更大的增益：通常6~12dBi。

Yagi天線的圖案在天線指向的方向上呈大雨滴的形狀。如果Yagi的元素垂直于地面(最常見的方向)，輻射信號(hào)將垂直極化；如果與地面平行，極化是水平的。

在選擇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部署中使用的各種天線類型時(shí)，都要考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、應(yīng)用和路徑計(jì)算。

2、同軸電纜

以下類型的同軸電纜是推薦的，適用于大多數(shù)應(yīng)用(其次是損失在900MHz, dB，每100英尺)：LMR 195 (10.7)；LMR 400 (3.9)；LMR 600 (2.5)。

對(duì)于典型的應(yīng)用程序，LMR 400可能是合適的。當(dāng)需要長(zhǎng)電纜時(shí)，特別是在沒有太多可用余量的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮使用損耗較低的電纜。

在安裝電纜時(shí)，必須注意不要物理?yè)p壞它(特別注意不要在任何時(shí)候扭結(jié)它)，并正確地固定它。還必須注意正確地固定連接器（使用適當(dāng)?shù)膲航庸ぞ撸?，并防水?

3、避雷器

最有效的防雷措施是安裝兩個(gè)避雷器：一個(gè)在天線處，另一個(gè)在與設(shè)備的接口處。避雷器接地系統(tǒng)應(yīng)與輸電塔、電力接地系統(tǒng)充分互聯(lián)，形成單一的、完全集成的接地電路。避雷器上的兩個(gè)端口通常為N-type母口。

4、外部濾波器

盡管Pico系列能夠在大多數(shù)環(huán)境中濾除射頻噪聲，但也有需要外部濾波的情況。在P900天線附近的尋呼塔和蜂窩基站會(huì)使接收器不靈敏。Microhard公司的外腔濾波器消除了這個(gè)問題。濾波器有兩個(gè)N-female連接器，應(yīng)該內(nèi)聯(lián)在射頻設(shè)備的接口上。

審核編輯：劉清