Difference between revisions of "Zusatzaufgaben:1.1 Einfaches Pfadverlustmodell"

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{{quiz-Header|Buchseite=Mobile Kommunikation/Distanzabhängige Dämpfung und Abschattung
 
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[[File:P_ID2121__Mob_Z_1_1.png|right|frame]]
 
Funkübertragung bei Sichtverbindung lässt sich durch das sog. Pfadverlustmodell beschreiben, das durch folgende Gleichungen gegeben ist:
 
:$$V_{\rm P}(d) =  V_{\rm 0} + \gamma \cdot 10\,{\rm dB} \cdot {\rm lg} \hspace{0.1cm} (d/d_0)\hspace{0.05cm},$$
 
:$$V_{\rm 0} = \gamma \cdot 10\,{\rm dB}  \cdot {\rm lg} \hspace{0.1cm} \frac{4 \cdot \pi \cdot d_0}{\lambda} \hspace{0.05cm}.$$
 
 
Die Grafik zeigt den Pfadverlust $V_{\rm P}(d)$ in dB. Auch die Abszisse $d$ ist logarithmisch dargestellt. In obiger Gleichung sind verwendet:
 
* die Distanz $d$ von Sender und Empfänger,
 
* die Bezugsentfernung $d_0 = 1 \ \rm m$,
 
* der Pfadverlustexponent $\gamma$,
 
* die Wellenlänge $\lambda$ der elektromagnetischen Welle.
 
 
 
Gezeigt sind zwei Szenarien (A) und (B) mit gleichem Pfadverlust bei der Distanz $d_0 = 1 \ \rm m$:
 
:$$V_{\rm 0} = V_{\rm P}(d = d_0) = 20\,{\rm dB}  \hspace{0.05cm}.$$
 
 
Eines dieser beiden Szenarien beschreibt die so genannte <i>Freiraumdämpfung</i>,  charakterisiert  durch den Pfadverlustexponenten $\gamma = 2$. Die Gleichung für die Freiraumdämpfung  gilt allerdings nur im <i>Fernfeld</i>, also wenn der Abstand $d$ zwischen Sender und Empfänger größer ist als die &bdquo;Fraunhofer&ndash;Distanz&rdquo;
 
:$$d_{\rm F} = {2 D^2}/{\lambda} \hspace{0.05cm}.$$
 
 
Hierbei ist $D$ die größte physikalische Abmessung der Sendeantenne. Bei einer $\lambda/2$ &ndash;Antenne erhält man hierfür das einfache Ergebnis:
 
:$$d_{\rm F} = \frac{2 \cdot (\lambda/2)^2}{\lambda} = {\lambda}/{2}\hspace{0.05cm}.$$
 
 
'''Hinweis:''' Die Aufgabe gehört zum [[Mobile_Kommunikation/Distanzabh%C3%A4ngige_D%C3%A4mpfung_und_Abschattung|'''Kapitel 1.1''']]. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt $c = 3 \cdot 10^8 m/s$.
 
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