Calcolare portata teorica dispositivi radio

In questa pagina viene spiegato il metodo teorico per calcolare la distanza di trasmissione punto-punto tra due dispositivi radio in vista ottica (LOS) senza ostacoli. In un sistema radio del tipo rappresentato in figura:

Possiamo assumere:

PRx=PTx-CL+GTx-FSLP+GRx-CL

In cui :

PRx [dBm] = Potenza ricevuta 
PTx [dBm] = Potenza trasmessa
CL [dB] = Perdita del cavo (se esiste)
GTx [dBi] = Guadagno dell'antenna trasmittente
GRx [dBi] = Guadagno dell'antenna ricevente 
FSPL [dB] = Free Space Path Loss,
ovvero attenuazione del segnale in spazio aperto 
(vedi tabella)

Si ricorda altresì che l'equazione per il calcolo del FSPL è la seguente:

FSPL = 32.4 + 20*Log F + 20*Log R

In cui:

F [MHz] = Frequenza Operativa 
R [km] = Distanza tra le antenne

Nella tabella sottostante vengono riportati alcuni valori tipici di di attenuazione FSPL in funzione delle distanze e delle frequenze.

Distanza [km]	FSPL [dB]
@169MHz	@434MHz	@868MHz	@2.4GHz	@5.4GHz
0.5	70.94	79.05	85.15	93.98	101.03
1	76.96	85.07	91.17	100	107.05
2	82.98	91.09	97.19	106.02	113.07
4	89	97.11	103.21	112.05	119.09
8	95.02	103.13	109.23	118.07	125.11
10	96.96	105.07	111.17	120.00	127.05
12	98.54	106.65	112.75	121.59	128.63
16	101.04	109.15	115.25	124.09	131.13
20	102.98	111.09	117.19	126.02	133.07

La stessa equazione è rappresentata in forma grafica nella figura sottostante:

Dalla tabella e dal grafico possiamo notare che per ogni 6dB di aumento di FSPL corrisponde un raddoppio della distanza. Nel calcolo è altresì importante mantenere un margine di sicurezza di almeno 5-6dB.

Prendendo per esempio un link radio realizzato con radiomodem Maxstream XStream X24-009 equipaggiati con antenne dipolo 2.1dBi addossate potremmo ipotizzare una portata radio LOS di:

FSPL = PTx+GTx-PRx+GRx = 17+2.1+105+2.1 = 126.2dB

a questo valore devono essere tolti 6dB di margine di sicurezza:

126.2-6 = 120.2dBm Corrispondenti nella tabella e nel grafico a 10km.