СП 134.13330.2022. Приложение А МОДЕЛЬ РАСЧЕТА, УЧИТЫВАЮЩАЯ ПОТЕРИ НА ПРОНИКНОВЕНИЕ

А.1

Модель расчета, учитывающая потери на проникновение и отражение радиоволн различными материалами, предназначена для расчета затухания радиосигнала внутри помещений с учетом препятствий, которые встречаются на пути распространения радиосигнала от передатчика до приемника в диапазоне частот от 30 МГц до 30 ГГц.

А.2

По конфигурации расчета данная модель является зоновой моделью, так как предполагает расчет затухания на всех трассах распространения между передатчиком и приемником.

А.3

В настоящей модели учитываются следующие основные типы препятствий: стены, перегородки, двери, окна. Материалы, из которых сделаны препятствия, их толщина - различные.

А.4

Точность расчетов затухания радиосигнала по настоящему сценарию в значительной мере зависит от следующих факторов:

- точности задания погонного затухания радиосигналов в материале препятствия;

- точности описания в цифровой модели окружающей среды расположения препятствий;

- шага расчета.

А.5

Данный подход допускается использовать для УКВ радиосигналов от 30 МГц до 30 ГГц. Основным ограничением рассчитываемого диапазона частот является наличие информации о погонном затухании определенного диапазона частот в выбранном типе материала.

Затухание радиосигнала на трассе между передатчиком и приемником WS, дБ, внутри здания рассчитывают по формуле

WS = Wfree + Wobs, (А.1)

где Wfree - затухание радиосигнала на трассе между передатчиком и приемником в свободном пространстве, дБ, которое рассчитывают по формуле

Wfree = (-27,56) + 20·log10(R) + 20·log10(F), (А.2)

где R - длина трассы между передатчиком и приемником, м;

F - частота радиосигнала, МГц;

Wobs - затухание радиосигнала, обусловленное препятствиями на трассе между передатчиком и приемником, дБ.

В зависимости от полноты имеющейся информации о типах материалов препятствий (стен) между передатчиком и приемником и их толщине предусмотрены два варианта расчета Wobs, дБ:

- учет "эквивалентной" стены;

- учет каждой стены.

Расчет Wobs с учетом "эквивалентной" стены

Вариант расчета Wobs с учетом "эквивалентной" стены используется в случае, если есть план здания, но точно не известны толщина препятствий (стен) L, м, и тип материала, из которых изготовлены препятствия (стены) M.

Примечание - В связи с появлением новых материалов, на этапе подготовки исходных данных необходимо получить информацию о величине погонного затухания Wprop, дБ/м, для каждого типа материала (типа стены) для выбранного диапазона частот радиосигнала.

Данный вариант расчета следует использовать на этапе предварительного планирования сети внутри помещений, когда требуется получить примерную оценку количества антенн.

При данном варианте расчета на основании плана здания определяют количество препятствий (стен) N на трассе между передатчиком и приемником, а толщину каждой стены L, м, принимают одинаковой, также одинаковым для каждой стены принимают материал M, из которого стена изготовлена и, следовательно, принимают одинаковым для каждой стены и погонное затухание Wprop, дБ/м.

В данном варианте затухание радиосигнала, Wobs, дБ, обусловленное препятствиями на трассе между передатчиком и приемником, рассчитывают по следующему алгоритму:

1) построение профиля препятствий на трассе между передатчиком и приемником и определение длины трассы R, м;

2) определение количества препятствий на трассе между передатчиком и приемником N;

3) расчет затухания радиосигнала Wobs, дБ, обусловленного препятствиями на трассе между передатчиком и приемником, по формуле

Wobs = N·L·Wprop, (А.3)

где N - количество препятствий на трассе между передатчиком и приемником;

L - усредненная ширина препятствия, м, установленная в модели по умолчанию (0,1 - 0,5 м);

Wprop - усредненная величина погонного затухания для каждого препятствия, дБ/м, установленная в модели по умолчанию.

Так как при данном варианте расчета величину Wobs определяют на основе усредненных и одинаковых для всех препятствий (стен) параметров L, м, и Wprop, дБ/м, то это позволяет заменить реальные препятствия (стены) между передатчиком и приемником как бы одной "эквивалентной" стеной. Поэтому этот вариант получил название "Учет эквивалентной стены".

Данный вариант расчета дает неизбежные ошибки, связанные с усреднением параметров толщины L, м, и погонного затухания Wprop, дБ/м, реальных препятствий (стен), но позволяет получить результат при наличии минимума исходных данных о конфигурации здания.

Расчет Wobs с учетом каждой стены

Вариант расчета Wobs с учетом каждой стены используется в случае, если есть полноценные законченные строительные чертежи здания, информация из которых достоверна. При этом из чертежей возможно получить информацию о толщине препятствий (стен) L и типе материала, из которого изготовлены препятствия (стены) M.

Данный вариант позволяет получить более точную оценку величины Wobs и, следовательно, спланировать сеть внутри помещений и составить спецификацию оборудования более корректно.

При данном варианте расчета на основании плана здания определяют количество стен (препятствий) N на трассе между передатчиком и приемником, толщину каждой стены L, м, а также тип материала M, из которого стена изготовлена, а, следовательно, и погонное затухание Wprop, дБ/м, для каждой стены в выбранном диапазоне частот.

При данном варианте расчета, затухание радиосигнала, обусловленное препятствиями на трассе между передатчиком и приемником Wobs, дБ, рассчитывают по следующему алгоритму:

1) построение профиля препятствий на трассе между передатчиком и приемником и определение длины трассы R, м;

2) определение количества препятствий на трассе между передатчиком и приемником N;

3) определение ширины каждого препятствия на трассе между передатчиком и приемником L, м;

4) определение типа каждого препятствия на трассе между передатчиком и приемником M;

5) определение погонного затухания Wprop, дБ/м, для типа материала, из которого состоит каждое препятствие на трассе между передатчиком и приемником в зависимости от используемого диапазона частот;

6) расчет затухания, обусловленного препятствиями на трассе между передатчиком и приемником Wobs, дБ, по формуле

Wobs = ∑(n=1…N) Ln·Wprop n, (А.4)

где N - количество препятствий на трассе между передатчиком и приемником;

n - номер препятствия на трассе между передатчиком и приемником;

Ln - ширина препятствия с номером n, м;

Wprop n - погонное затухание в материале, из которого сделано препятствие с номером n, дБ/м.

В расчетах используются эмпирические значения погонных затуханий.

Формула (А.1)

WS = Wfree + Wobs, (А.1)

где Wfree - затухание радиосигнала на трассе между передатчиком и приемником в свободном пространстве, дБ, которое рассчитывают по формуле

WS = Wfree + Wobs (А.1)

где Wfree - затухание радиосигнала на трассе между передатчиком и приемником в свободном пространстве, дБ, которое рассчитывают по формуле

Формула (А.2)

Wfree = (-27,56) + 20·log10(R) + 20·log10(F), (А.2)

где R - длина трассы между передатчиком и приемником, м;

F - частота радиосигнала, МГц;

Wobs - затухание радиосигнала, обусловленное препятствиями на трассе между передатчиком и приемником, дБ.

Wfree = (-27,56) + 20·log10(R) + 20·log10(F) (А.2)

где R - длина трассы между передатчиком и приемником, м;

F - частота радиосигнала, МГц;

Wobs - затухание радиосигнала, обусловленное препятствиями на трассе между передатчиком и приемником, дБ.

Формула (А.3)

Wobs = N·L·Wprop, (А.3)

где N - количество препятствий на трассе между передатчиком и приемником;

L - усредненная ширина препятствия, м, установленная в модели по умолчанию (0,1 - 0,5 м);

Wprop - усредненная величина погонного затухания для каждого препятствия, дБ/м, установленная в модели по умолчанию.

Wobs = N·L·Wprop (А.3)

где N - количество препятствий на трассе между передатчиком и приемником;

L - усредненная ширина препятствия, м, установленная в модели по умолчанию (0,1 - 0,5 м);

Wprop - усредненная величина погонного затухания для каждого препятствия, дБ/м, установленная в модели по умолчанию.

Формула (А.4)

Wobs = ∑(n=1…N) Ln·Wprop n, (А.4)

где N - количество препятствий на трассе между передатчиком и приемником;

n - номер препятствия на трассе между передатчиком и приемником;

Ln - ширина препятствия с номером n, м;

Wprop n - погонное затухание в материале, из которого сделано препятствие с номером n, дБ/м.

Wobs = ∑(n=1…N) Ln·Wprop n (А.4)

где N - количество препятствий на трассе между передатчиком и приемником;

n - номер препятствия на трассе между передатчиком и приемником;

Ln - ширина препятствия с номером n, м;

Wprop n - погонное затухание в материале, из которого сделано препятствие с номером n, дБ/м.