Link budget радиолинии (Free Space, ITU-R P.530, Hata)
Что считается и как
Link budget — фундаментальный расчёт радиолинии: показывает, дойдёт ли сигнал от передатчика до приёмника с нужным SNR, и сколько остаётся запаса (fade margin) на компенсацию погодных условий, помех, старения. Главный множитель — модель распространения, выбор которой зависит от среды.
Free Space Path Loss (Friis 1946):
Применимо: космические линии, строго направленные антенны, LOS без препятствий, малые расстояния. Удваивая дистанцию или частоту, получаем +6 дБ потерь.
ITU-R P.530-17 для микроволновых LOS-линий с поправкой на дождь (по P.838-3):
d_eff = d / [1 + d/d₀(R)], d₀(R) ≈ 35·exp(−0.015·R) км
A_rain = γ_rain · d_eff
k и α — табличные коэффициенты ITU-R P.838-3, зависят от частоты и поляризации (горизонтальная даёт меньшее затухание, чем вертикальная выше 10 ГГц). Rain rate R₀.₀₁% для России 22-50 мм/ч в зависимости от климатического района.
Okumura-Hata (Hata 1980, эмпирическая модель для UHF):
+ (44.9 − 6.55·log h_b)·log d
Валидно: 150-1500 МГц, дистанция 1-20 км, h_base 30-200 м, h_mobile 1-10 м. Для пригорода: L − 2·[log(f/28)]² − 5.4. Для сельской: L − 4.78·[log f]² + 18.33·log f − 40.94.
Полный link budget:
P_rx_antenna = EIRP − path_loss + G_rx − L_misc
P_rx = P_rx_antenna − L_rx_feeder
Sensitivity = −174 + NF + 10·log(BW) + SNR_req + L_impl
Margin = P_rx − Sensitivity
Рекомендации по margin:
- Микроволновая радиорелейка (надёжность 99.99%): ≥ 30 дБ
- Спутниковая (rain margin): ≥ 5-15 дБ для Ka-диапазона
- Мобильная связь: ≥ 10-15 дБ (handover компенсирует низкий margin)
- WiFi/IoT: 5-10 дБ обычно достаточно
Источники (проверены 2026-05-08): ITU-R P.530-17 (12/2017) — действующая редакция в 2026. ITU-R P.838-3 (2005) — специфическое затухание дождя. Hata M. «Empirical Formula for Propagation Loss in Land Mobile Radio Services» (IEEE Trans. Vehicular Tech., Aug 1980). Friis H.T. «A Note on a Simple Transmission Formula» (Proc. IRE, May 1946).