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無線網(wǎng)橋傳輸距離、天線高度和安裝問題

作者： admin 時間：2017-11-20 來源：未知
摘要：在做無線監(jiān)控的時候，需要用到無線網(wǎng)橋，而無線網(wǎng)橋至少是成對使用的，且往往需要天線，那么對于無線網(wǎng)橋的傳輸距離、天線以及安裝問題，需要注意哪些方面？ 無線網(wǎng)橋的傳輸距...

在做無線監(jiān)控的時候，需要用到無線網(wǎng)橋，而無線網(wǎng)橋至少是成對使用的，且往往需要天線，那么對于無線網(wǎng)橋的傳輸距離、天線以及安裝問題，需要注意哪些方面？

　　無線網(wǎng)橋的傳輸距離取決于發(fā)射功率，天線的方向性能，并非單純是天線的長度。為了達到好的發(fā)射功率，天線長度是和波長有一定關(guān)系的。頻率越低，波長越長，波長越長則天線越長。

　　由此，有客戶認為功率大的話傳輸距離遠，但是功率的增加并非隨意，增加功率的前提條件是，必須在當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理機構(gòu)的規(guī)定范圍內(nèi)，如果不服從當(dāng)?shù)責(zé)o線電機構(gòu)的管理而自主增加傳輸功率，會存在法律或者來自其他方面的困擾。事實上，設(shè)計良好、靈敏度高的天線的安裝位置規(guī)劃和其他無線監(jiān)控設(shè)備的配合都可以在低功耗下提升距離及保證傳輸速度，只有沒有研發(fā)能力的廠商才簡單靠增加功率來提高傳輸距離，這是不可取的，這種方式即使提升了傳輸距離，帶寬也是無法滿足要求的。

　　無線網(wǎng)橋在 遠距離傳輸過程中，如果要達到好的傳輸效果，兩端的天線必須在同一水平面上。但由于地球水平面弧度的問題，所以在兩端必須架設(shè)一定的高度，距離越遠，高度越高。

　　具體高度和距離如下：（單位：米）

                                              深方科技.png

　　1，安裝高度要求和注意

　　要求在視線距離內(nèi)沒有阻擋，由于安裝在塔上，塔的晃動對信號的接收有很大影響，會使數(shù)據(jù)接收不穩(wěn)定，請在調(diào)試時注意。

　　2，天線室外安裝

　　固定微波天線及ODU采用鍍鋅鋼管，高度3米及以上，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況調(diào)整，要求固定牢固。在磚塔上，除在巡邏道欄桿固定外，在塔頂用一根鋼管與裝ODU及天線的鍍鋅鋼管固定。如果是鐵塔，根據(jù)天線對準的方位，采用2米左右鍍鋅鋼管固定在鐵塔的欄桿上。

　　3，連接線纜

　　一條以太網(wǎng)電纜連接到PoE的輸出端口，另一條以太網(wǎng)電纜連接PoE的輸入端口。

深方科技.png

　　4，天線安全注意事項

　　請遵循以下注意事項進行天線安裝：

　　a，對于大多數(shù)升降天線的安裝，推薦您想專業(yè)安裝人員咨詢安全正確的方法。

　　b，考慮到安全因素，不能觸摸甚至是身體的某個部位輕輕碰到一個正在傳送的高增益天線。

　　c，使天線遠離金屬物體和不利因素，如暖氣、空調(diào)管、大的天花板構(gòu)架、建筑、主電源線等。

　　d，當(dāng)在兩個基站之間建立連接的時候，由于距離遠推薦使用定向天線。一個定向天線的發(fā)射面要和另一個定向天線的發(fā)射面對上。

　　e，室外天線應(yīng)該放置足夠高度，以避免以上所提高的由于樹和建筑產(chǎn)生的干擾。

　　f，天線塔應(yīng)該與上方的高壓電線保持安全距離。推薦的安全距離是兩倍的天線塔高。

　　g，防止水滲入到天線的電纜中，并確保所有接入的外部電纜接口都已經(jīng)密封完好。

　　5，基本天線對準

　　當(dāng)使用定向天線在兩個網(wǎng)橋之間通信的時候，需要手動對準天線，以便恰好執(zhí)行網(wǎng)橋的操作。定向天線的發(fā)射角度很小，大約是15~25度，而且拋物面天線的發(fā)射角大約是12.5度。

　　在網(wǎng)橋被連接之后，使用測試連接的工具幫助測量兩個天線是否對準。測試連接的工具能提供數(shù)據(jù)使你能夠精確計量對準。

 

在收發(fā)天線之間連一條線，以這條線為軸心，以R為半徑的一個類似于管道的區(qū)域內(nèi)，沒有障礙物的阻擋。這個管道稱為菲涅爾區(qū)(Fresnel Zone)，菲涅爾區(qū)是一個橢球體，收發(fā)天線位于橢球的兩個焦點上，圖中R為第一菲涅爾半徑，計算公式如下:

R=0.5(λD)0.5(4) λ為波長，D為兩天線的距離λ=3*108/f m

     以無線網(wǎng)橋為例，網(wǎng)橋一般工作在2.4～5.8GHz頻段，電磁波具有類似光波的特性。近距離傳輸時，由于功率余量大，即使中間有阻擋也能通過反射波或天線旁瓣進行通信。但遠距離時，一定要求收發(fā)天線之間實現(xiàn)“視線無阻擋”(clear line of sight)，其含義是，在收發(fā)天線之間連一條線，以這條線為軸心，以R為半徑的一個類似于管道的區(qū)域內(nèi)，沒有障礙物的阻擋。如圖所示，這個管道稱為菲涅爾區(qū)(Fresnel Zone)，菲涅爾區(qū)是一個橢球體，收發(fā)天線位于橢球的兩個焦點上，圖中R為第一菲涅爾半徑，計算公式如下:

R=0.5(λD)的0.5次冪     λ為波長，D為兩天線的距離

從公式可得當(dāng)頻率固定時，菲涅爾半徑隨著傳輸距離的增加而增大。

例: 當(dāng)D=10Km，f=2.4GHz時　　λ=0.125m　　R=17.678m
　　f＝5GHz時 λ=0.06m　R=12.247m
　　從上式比較中可得當(dāng)距離固定時，頻率越高，其菲涅爾半徑越小。這表明在低頻段通信中影響通信的某些障礙物，在高頻段可能不再影響通信。

為保證系統(tǒng)正常通信，收發(fā)天線架設(shè)的高度要滿足使它們之間的障礙物盡可能不超過其菲涅爾區(qū)的20％，否則電磁波多徑傳播就會產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致通信質(zhì)量下降，甚至中斷通信。例如在海上通信，通信雙方高度相同，頻率為2.4GHz，通信距離7Km，海浪的高度為2米，那么天線架設(shè)的高度要大于L=2+14.790=16.790m。

從發(fā)射機到接收機傳播路徑上，有直射波和反射波，反射波的電場方向正好與原來相反，相位相差180度。如果天線高度較低且距離較遠時，直射波路徑與反射波路徑差較小，則反射波將會產(chǎn)生破壞作用。

實際傳播環(huán)境中，第一菲涅爾區(qū)定義為包含一些反射點的橢圓體，在這些反射點上反射波和直射波的路徑差小于半個波長?！　?/p>

例: 當(dāng)D=10Km，f=2.4GHz時

λ=0.125m　　R=17.678m

f＝5GHz時 λ=0.06m　R=12.247m

從上式比較中可得當(dāng)距離固定時，頻率越高，其菲涅爾半徑越小。這表明在低頻段通信中影響通信的某些障礙物，在高頻段可能不再影響通信。
　　為保證系統(tǒng)正常通信，收發(fā)天線架設(shè)的高度要滿足使它們之間的障礙物盡可能不超過其菲涅爾區(qū)的20％，否則電磁波多徑傳播就會產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致通信質(zhì)量下降，甚至中斷通信。例如在海上通信，通信雙方高度相同，頻率為2.4GHz，通信距離7Km，海浪的高度為2米，那么天線架設(shè)的高度要大于L=2+14.790=16.790m。

從發(fā)射機到接收機傳播路徑上，有直射波和反射波，反射波的電場方向正好與原來相反，相位相差180度。如果天線高度較低且距離較遠時，直射波路徑與反射波路徑差較小，則反射波將會產(chǎn)生破壞作用。

實際傳播環(huán)境中，第一菲涅爾區(qū)定義為包含一些反射點的橢圓體，在這些反射點上反射波和直射波的路徑差小于半個波長。

 

 

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