כללי תקשורת אלחוטית

תקשורת אלחוטית בשרשרת האספקה

מייק פאריון

 

אחד מחוקי מרפי קובע כידוע: "אם משהו עלול להשתבש, הוא אכן ישתבש". loyalopposition751
להלן 7 'חוקים' שלו, שיעזרו לך להימנע עד כמה שאפשר, משגיאות נפוצות בהתקנה והפעלה של תקשורת אלחוטית ברשת.

 חוק 1: אינך יכול להתעלם מחוקי הפיזיקה – הישאר צמוד לתדירות הנמוכה ביותר.
תחומי התדירות החופשיים הנפוצים בעולם הם:
2.4 ג'יגה-הרץ בכל העולם
רצועת 915 מגה-הרץ בצפון ודרום אמריקה
רצועת 868 מגה-הרץ באירופה.

בשימושים תעשייתיים, התדירות משתנה מארץ לארץ, כפוף לתקינה בינ"ל.
תדירות גלי רדיו נמדדת במילי-וואט או יחידת מדידה המבטאת לוגריתם של דציבלים, או כדציבלים ביחס ל-1   מילי-וואט הספק. מכיוון שהספק תדרי רדיו מונחתת כפונקציה לוגריתמית, השימוש ביחידה הלוגריתמית הופך לשימושי ביותר. היחס בין יחידות המדידה השונות הוא כדלהלן:

               1 mW = 0 dBm

A 2-fold increase in power yields 3 dB of signal.

               2 mW = 3 dBm

A 10-fold increase in power yields 10 dB of signal.

               4 mW = 6 dBm

A 100-fold increase in power yields 20 dB of signal.

               10 mW = 10 dBm

 

               100 mW = 20 dBm

 

               1 W = 30 dBm

 

 

כאשר התדירות עולה, רוחב הפס הזמין עולה גם הוא, אך במקביל נוצרת בעיה במרחק וביכולת להתגבר על מכשולים. עבור כל מרחק נתון, התקנת 2.4 ג'יגה-הרץ כרוכה באבדן נתיב נוסף של 8.5 dB – בהשוואה להתקנה של 900 מגה-הרץ. תדירויות נמוכות יותר דורשות התקנת אנטנות גדולות יותר – להשגת יעד זהה.

wireless_transmitter170חוק מספר 2: החלפת תוכנות ופרוטוקולים קוויים למערכת אלחוטית איננה תמיד ידידותית. יש לוודא שתוכנת האפליקציה שלך לא "תיחנק".
לא כל תוכנה ופרוטוקול קווי מסתגלים בקלות ובגמישות למערכות שידור בגלי רדיו. יש לוודא היטב נקודה זו.

חוק מספר 3: הספק שידור גבוה אין פירושו תמיד ביצועים למרחקים ארוכים. יש להכיר את רגישות הקליטה בסביבת העבודה.

ככל שהרדיו רגיש יותר, אות ההספק שהוא קולט בהצלחה נמוך יותר. ניתן לשפר את רגישות הקליטה על ידי הקטנת שיעור שידור הנתונים. רוב ההתקנים כיום מאפשרים הקטנת שיעור העברת התקשורת כדי להשיג טווח גדול יותר, משום שרגישות הקליטה משתפרת בתדירויות נמוכות כמו 900 מגה-הרץ.

חוק מספר 4: רעש רקע בלתי צפוי של מקור גלי רדיו עלול לפגוע בהתקנה שלך
יש לחפש ולאתר מקורות שידור כאלו הפועלים בתדר שלך ולהסדיר את הנושא.

חוק מספר 5: תהפוכות טבע ושינויים אקלימיים עלולים להחליש את עוצמת אותותיך. תמיד יש לספק שולי ביטחון מתאימים.
מושג מפתח כאן הוא מה שקרוי fade margin שהוא קריטי להצלחת מערכת אלחוטית. זהו, פחות או יותר, שיעור החלשת עוצמת האותות מתחת לערך נסבל. יש לקבוע ערך זה כלא פחות מ-10dB במזג אוויר טוב. רמה זו תספק עמידות טובה מול הפרעות שונות.

חוק מספר 6: רק אופטימיסט מושבע ינסה את המערכת במרחק המקסימאלי המומלץ על ידי היצרן.
זכור את כל המכשולים הפיסיים בעולם הממשי, וכדאי לשמור על קו ראייה.
במרחב פתוח, אותות הרדיו מונחתים עם ריבוע המרחק. טווח שידור כפול דורש הגדלה פי 4 של הספק השידור. לכן הקטנת המרחק בחצי מקטינה ב-6dB את הפסדי ההספק, והכפלתו מגדילה אותו בהתאם.
כלל אצבע לחללים סגורים אומר דבר דומה - בשיעור של 9dB. ככל שהמכשול קרוב יותר לאנטנה, נזקו גדול יותר, ובכלל כדאי להגביה את האנטנות. זכור שהמתכת היא אויב של שידור אלחוטי. להלן כמה כללי אצבע בנושא: על תסמוך על יותר מ-50% של המלצת היצרן לטווח שידור, אם יש מכשולים בדרך – הורד אף יותר.

חוק מספר 7: גם אנטנה או כבלים לא מתאימים הם מקור כשל.
האנטנה מרכזת את שידור האותות בכיוון הרצוי ובחירה באנטנה מתאימה ליעדה מקטינה את עוצמת הספק השידור בכיוונים אחרים. אם האזור רווי באנטנות, נסה הצבה אופקית במקום אנכית. נסה להפריד אנטנות בלפחות 2 אורכי-גל, 0.66 מטר – ב-900 מגהרץ, או 0.25 מטר ב-2.4 ג'יגה-הרץ.
כדאי להשתמש בכבל באיכות גבוהה בין מחבר האנטנה לאנטנה עצמה, ויש להביא בחשבון את איבודי הכוח של כבל קואקסיאלי ואת נתוני ההנחתה הכרוכים בכך. למשל, כבל באורך 3 מטר, בתדירות שידור של 900 מגהרץ מאבד 1.6Db.