Увеличение дальности связи 433 Mhz при очень ограниченных размерах устройства

В вакууме дальность связи абсолютно не зависит от длины волны. Но вот в атмосфере действительно поглощение радиоволн увеличивается с уменьшением длины волны. Кроме этого способность волн огибать препятствия тоже зависит от длины волны. Чтобы волны огибали земную поверхность они должны быть достаточно длинными.

 

Я не понял что вы хотели сказать. Выскажитесь яснее, пожалуйста: по-вашему, можно пользоваться формулой Фрииса или нет? Есть что-то получше, чем эта "чушь"? Как вы считаете, при прочих равных расстояние на частоте 868 МГц будет ли вдвое меньше, чем на 433 МГц, как следует из формулы Фрииса, или нет? Если нет, то насколько больше или меньше, и почему?

 

По моему опыту, в пределах прямой видимости, дальность на 433 МГц и на 868 МГц будет приблизительно одинакова, а вот когда между приемником и передатчиком есть препятствия типа железобетонных стен, то 433 МГц уже выигрывает у 868 МГц и существенно выигрывает у 2,4 ГГц.

 

При увеличении частоты в два раза, мощность передатчика необходимо увеличить в четыре раза.

 

если бы это было так, то скорость света была бы бесконечной. Но, увы, сила затухания даже в вакууме зависит от частоты.

 

А почему в вакууме электромагнитная волна должна затухать? На что она тратит энергию? До нас доходит свет звезд которые уже давно погасли. Свет это тоже электромагнитная волна очень высокой частоты.

 

Действительно, почему? Почему Венера, которая ближе к Солнцу, чем мы, имеет желеобразную поверхность и дневную температуру за сотню?

 

Откуда вы взяли что Венера имеет желеобразную поверхность. Наиболее подробную карту Венеры составил американский аппарат «Магеллан», заснявший 98 % поверхности планеты. Картографирование выявило на Венере обширные возвышенности. Крупнейшие из них — Земля Иштар и Земля Афродиты, сравнимые по размерам с земными материками. Ударных кратеров на Венере относительно немного. Значительная часть поверхности планеты геологически молода (порядка 500 млн лет). 90 % поверхности планеты покрыто застывшей базальтовой лавой. Температура на поверхности 460 гр. С. Температура плавления базальта выше 1000 гр. С. Значит поверхность твердая.

 

Обалдеть. Нет в вакууме никакого затухания ни для длинных, ни для коротких волн. Просто каждой длине волны должна соответствовать своя длина антенны.
А насчет затухания в препятствиях всё верно - короче длина волны (выше частота) - сильнее затухание. Лист бумаги - напрочь забивает ваттный лазер - а свет та же радиоволна.

 

она и не затухает. Уменьшение интенсивности излучения (в том числе разницу излучения Солнца доходящей до Венеры и Земли) обьясняется исключительно законами геометрии...

 

Насчет желеобразной поверхности - чистой воды отсебятина. Насчет дневной температуры - тоже (там и ночью и на полюсах нисколько не холоднее). А насчет температуры - по той же причине, по которой на Земле связь на коротких волнах намного эффективней чем на длинных. - Атмосфера создает энергетический "кокон" - туда дуй, оттуда *уй. Для коротких волн - ионосферное отражение, А для совсем коротких - поглощение, т.е. парниковый эффект..

 

это все мелочи, и не имеет отношения к вопросу

Подумайте, почему электрический фонарик на расстоянии метра слепит глаза, а на 100м уже почти не виден...
Из-за затухания электромагнитных волн ? - нет конечно...

 

Это понятно - "разлет" энергии в пределах "телесного угла" (в 10000 раз). Народ обычно не задумывается о тонкостях. "Затухание" и всё тут.

 

Вот здесь приводят формулу Фрииса с ремаркой "при отсутствии поглощения".

В книге В.П.Кубанова "Влияние окружающей среды на распространение радиоволн" рассматривается энергетика радиопередающей линии в идеальных условиях, т.е. в вакууме. В сущности Кубанов по шагам выводит формулу Фрииса. Длина волны появляется в выражении 2.12:



Через несколько шагов Кубанов выводит окончательную формулу



Таким образом, закономерность чисто геометрическая: чем меньше длина волны, тем меньше размер антенны, имеющей такое же усиление, и, соответственнo, тем меньше энергии попадает на антенну. Из-за этого и получается, что дальность связи пропорциональна длине волны.

 

С этим абсолютно согласен, но тут разговор идет о размерах антенны, а не эффективности радиосигнала того или иного спектра. Для радиосигнала распространяющего в атмосфере потери (затухание сигнала) тем выше чем выше частота сигнала, но мне кажется что этот закон не линеен. И утверждать, что сигнал 433 МГц мощностью в 1 мВт будет иметь дальность в два раза больше чем сигнал 868 мГц той же мощности я бы не решился.

 

в вакууме - точно не будет, пока физику не отменят, как науку.

 

Действительно, к вопросу это отношение не имеет, но нужно "отвечать за базар". Форум читают молодые неокрепшие умы, а тут вдруг начинают утверждать, что поверхность Венеры желеобразная. Не нужно вводить людей в заблуждение, лучше промолчать. Это относится не только к поверхности Венеры, но и к другим утверждениям.

 

Разговор идет о дальности радиосвязи. Антенны являются неотъемлемой составляющей радиоканала и выбрасывать их из рассмотрения опрометчиво.

Тем не менее, реальность, вытекающая из формулы Фрииса, как раз и состоит в том, что при прочих равных радиоканал 433 МГц обеспечит вдвое бОльшую дальность связи, чем радиоканал 868 МГц. В "прочие равные" входят антенны с одинаковым усилением. Скажем, четвертьволновой штырь, для примера. Вот это как раз то, что нужно знать "неокрепшим умам", и саму формулу, и такие следствия из нее. Лучше не сбивать их с толку слабо обоснованными утверждениями, что "дальность на 433 МГц и на 868 МГц будет приблизительно одинакова".

Что касается поглощения в атмосфере, то, хоть это вопрос сложный, но грубую оценку дать можно. Для интересующих нас ISM диапазонов в большинстве случаев сновной вклад в поглощение дает влага и, в том числе, просто дождь. Микроволновки, как известно, заточены на то, чтобы излучаемая ими энергия максимально поглощалась влагой. На каких частотах работют микроволновки? Как правило, в диапазоне от 1 до 2.5 ГГц. Чем ближе к этому диапазону, тем хуже радиоканал будет работать в дождь и сквозь (влажные) стены.

 

Тогда давайте учтем и то, что чем выше частота радиосигнала, тем проще сделать направленную антенну и тем проще сфокусировать радиолуч в нужном направлении. Все станции дальней космической связи работают на частотах выше 1 ГГц. В основном это из-за того, что радиоволны более низкого диапазона не могут пройти через ионосферу, а второе это то, что параболической антенной можно создать очень узкий радиолуч и тем самым увеличить дальность связи. Да и на космическом аппарате нет возможности развернуть направленную антенну метрового диапазона с узкой диаграммой направленности.

 

Мне лично гораздо проще иметь с антенной на 433 МГц, чем на 2.4 ГГц. На более низких частотах менее критична геометрия. И если на 433 МГц я еще рискну сделать свою антенну на ПП и худо-бедно ее настроить, то на 2.4 ГГц я с этим даже связываться не буду - куплю готовый модуль и/или готовую антенну.