dlouhodobé pozorovaní šíření v pásmu 13cm

Uživatelský avatar
OK1COM
Příspěvky: 306
Registrován: ned 08. bře 2009 3:06:31
Bydliště: Praha-Strašnice
Kontaktovat uživatele:

dlouhodobé pozorovaní šíření v pásmu 13cm

Příspěvekod OK1COM » pon 14. črc 2014 2:10:13

Rozhodl jsem se napsat krátký článek o mých poznatcích šíření rádiových vln v pásmu 13cm 2,4GHz na dlouhé vzdálenosti.
Více než rok provozuji datovou rádiovou linku v pásmu 13cm na vzdálenost 120km a nyní nově druhou linku na vzdálenost 90km. Obě linky jsou provozovány za účelem propojení amatérských technologií vzájemně komunikujících přes IP. Jako tranciever a modem zároveň jsem použil levné WiFi zařízení přeladěné do amatérského pásma. Použitá modulace je OFDM dle standardu 802.11n s upravenou šířkou pásma na 5MHz. Zařízení vysílá výkonem 22-28dBm dle aktuálně použitého modulačního schématu. Při slabším signálu protistrana použije nižší modulaci s větším výkonem, čímž se snaží dohnat ztrátu signálu. Tato automatická změna modulace a výkonu působí přesně proti dále uvedenému kolísání signálu.
Po dobu provozování linky sbíráme údaje o parametrech přenosu každou minutu. Zaznamenávají se údaje o úrovni signálu (RX signal - dBm), použité modulaci (RX rate - Mbps) a počtu opakování rámců (CCQ % - 100% znamená bez opakování). Zajímalo mě jak moc stabilní či nestabilní může být linka na 120km. Byl jsem překvapen, že až na drobné technické problémy funguje linka zcela bez výpadku nehledě na počasí nebo námrazu na anténě. Jedna strana linky je v nadmořské výšce 380m, druhá strana linky 1250m. Linka absolutně nereaguje na přívalové srážky po trase, vytrvalé deště nebo vlhkost v atmosféře. Zcela zásadně však linku ovlivňuje průběh teploty s výškou v okamžiku, kdy jde o inverzi. Inverzní vrstva má na signál vliv pouze v případě, že se nachází mezi výškou koncových bodu rádiového spoje, tedy signál musí vrstvou po trase projít. V důsledku rozdílného indexu lomu dochází v inverzní vrstvě k šíření radiového signálu podél inverzní vrstvy. Zároveň se však signál šíří i na přímo a tak dochází k vícecestnému šíření a vzájemnému ovlivňování signálu. Úniky a nebo napoak zesílení signálu kolisá se periodou v řádu desítek sekund až po řád desítek minut, přičemž delší perioda je k ránu a před rozpuštěním inverzní vrstvy během dopoledne. Zaujalo mě, že zesílení a zeslabení úrovně přijatého signálu má stejnou úroveň. Očekával jsem spíše hluboké poklesy a žádné nebo neznatelné zesílení signálu. Amplituda kolísání dosahuje shodně až +-7dB. Vícecestné šíření vzniká především za jasných nocí, když se vytváří inverze díky tepelnému vyzařování zemského povrchu a tím jeho ochlazování. Inverze nemusí být ani opticky znatelná jako při celodenní inverzi na podzim. Zcela jednoznačně tuto inverzi zaznamenají meteorologické balóny. Níže přikládám sondážní výstup z meteorologického balónu v době inverze a bez inverze (dokonce s vysokou vlhkostí) a grafy průběhu úrovně signálu v téže noci.
Přílohy
OK0J-inverze-13.7.png
linka 90km v noci s inverzí 13.7.2014
BCA-inverze-13.7.png
linka 120km v noci s inverzí 13.7.2014
14071306Z-dsd500.gif
výstup z meteorologického balónu (červený je průběh teploty) - inverze 13.7.2014
14071306Z-dsd500.gif (11.32 KiB) Zobrazeno 13057 x

Uživatelský avatar
OK1COM
Příspěvky: 306
Registrován: ned 08. bře 2009 3:06:31
Bydliště: Praha-Strašnice
Kontaktovat uživatele:

Re: dlouhodobé pozorovaní šíření v pásmu 13cm

Příspěvekod OK1COM » pon 14. črc 2014 2:13:05

a protože nemůžu připojit víc jak 3 přílohy, přidávám zde graf a výstup z noci bez inverze. Průběh úrovně signálu (spodní modrá křivka) kolísá jen +-1dB.
Přílohy
14071006Z-dsd500.gif
výstup v noci bez inverze 10.7.2014
14071006Z-dsd500.gif (10.5 KiB) Zobrazeno 13056 x
BCA-vlhko-10.7.png
120km v noci bez inverze 10.7.2014


Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 2 hosti