Прогнозирование радиопокрытия с использованием модели Longley Rice

На просторах Интернет, есть много полезных сервисов для измерения чего нибудь. Различные калькуляторы или например определение QTH локатора, или построение профиля высот. Но есть экспериментальный сервис, который позволяет оценить зону радиопокрытия с определенной точки, например перед установкой антенны на новом QTH или выбора места для установки оборудования маяка или ретранслятора.

Существует несколько сервисов решающих эту задачу, но одни из них просчитывают откровенно неверные данные, другие не имеют необходимых настроек. Самым, на мой взгляд, сбалансированным сервисом оценки радиопокрытия является сервис канадского научно-исследовательского центра связи. Сервис бесплатный, но для его использования нужна регистрация занимающая несколько минут. Модель расчета основана на модели Longley Rice.

Сервис расположен по адресу: lrcov.crc.ca/main

Для начала использования нужно пройти простую процедуру регистрации, которая отнимет пару минут (Create an account):

Заполняем все поля, указываем валидный электронный адрес, нажимаем кнопку REGISTER, после чего, на указанный электронный адрес, придет электронное письмо с ссылкой, на активацию учетной записи, просто перейдите по ней. После чего, можно войти на сайт, используя свой логин и пароль указанный при регистрации.

После авторизации, собственно и можно перейти к самим расчетом карты. Пускай вас не пугает обилие кнопок и цифр. Тут все просто и некоторые данные не требуют изменения.
Первым блоком настраиваются параметры передатчика («Transmitter»).
Нам необходимо внести координаты передатчика. Их можно внести непосредственно в поле вручную, например используя наш сервис «Карта высот» :

или же определить непосредственно на карте  нажав кнопку «Set Tx Pos» и указать на карте ваш дом:

Определившись с координатами, необходимо указать высоту подвеса антенны в метрах «Height Above Ground», частоту излучения в МГц «Frequency», мощность в ваттах «Power», поляризация антенны «Polarization» и усиление антенны (dBi) «Antenna Gain» :

Если поляризация антенны горизонтальная, то нужно указать матрицу усиления антенны по азимуту «Antenna Pattern (Horiz. Plane)».

Здесь матрица заполняется следующим образом:
каждому указанному углу азимута указывается соответствующее относительное значение усиления (относительно максимального усиления, указанного в поле«Antenna Gain»). Список углов азимута произвольный и может быть указан через любой выбранный интервал (рекомендовано 5 градусов). Направление антенны по азимуту не указывается в списке, но указывается в поле«Antenna Pointing Azimuth».

Разобравшись с поляризацией, высотой и мощностью, переходим к следующему пункту  параметры модели расчета (Propagation Model: Longley Rice (Point-to-Point)).

«Surface Refractivity» — рефракция поверхности (отражающая способность). При нажатии на кнопку «Show List»можно посмотреть список типичных значений параметра.
Для нашей полосы подходит значение 301 (умеренный континентальный). В любом случае точные значения можно посмотреть в соответствующих справочниках.
«Dielectric Constant of Ground» — диэлектрическая постоянная земли. При нажатии на кнопку «Show List» можно посмотреть список типичных значений параметра.
Точные значения можно посмотреть в справочниках. Для «средней земли» используйте значение равное 15.
«Conductivity of Ground» — проводимость земли. При нажатии на кнопку «Show List» можно посмотреть список типичных значений параметра.
Точные значения можно посмотреть в справочниках. Для «средней земли» используйте значение равное 0,005.
«Climatic Zone» — климатическая зона. Для нашей полосы климатическая зона это «Continental Temperate» — умеренно континентальный климат.
«Confidence Level» — уровень доверия.
«Time Availability» — доступность по времени.
«Location Availability» — доступность по расположению.
Эти три параметра влияют на вариабельность модели и возможные погрешности исходных данных.
В моем случае, я все эти параметры оставил без изменений, как показано на картинке.

Теперь, настраиваем параметры приемника (Receiver):

Указываем высоту приемной антенны в метрах «Antenna Height Above Ground» и указываем зону построения модели (зону предполагаемого приема).

Эти параметры можно как в пункте с настройкой передатчика. Можно указать непосредственно, а можно на карте кнопкой «Set Rx Area». Я указал огромный квадрат, как показано на рисунке:

Остался последний пункт, параметры отображения (Coverage Display):

Здесь уровни напряженности поля указаны в dBµV/m. Относительно этих значений описано здесь. То есть dBµV/m величина сигнала относительно одного µV/m. Например, 0 dBµV/m это напряженность 1 µV/m, 20dBµV/m это напряженность 10 µV/m, 40 dBµV/m это напряженность 100 µV/m, и так далее.
Таким образом: 0.1 mV/m или 40 dBµV/m является минимальным значением напряженности поля при котором возможен уверенный прием на большинстве приемников (естественно с некоторой долей погрешности), а свыше 100 mV/m или 100 dBµV/m уже могут возникать интерференционные помехи («затыки»).
Естественно, данные параметры зависят от типа приемника, его качества и характеристик АФУ. Более подробно можно почитать здесь. Формулы пересчета доступны здесь (pdf).

Данные параметры я так же оставил без изменений.

Теперь все готово для расчета. Для расчета нажмите на кнопку «Generate Coverage» и отобразиться карта покрытия согласно расчетов.

Данный материал просто показывает возможное покрытие радиосигнала вашей антенны и никак не претендует на 100% инструмент построения антенн.

Вот собственно и всё, не бойтесь пробовать, не бойтесь экспериментов. Удачи!

Информация из открытых источников, Александр R3UAA