Segnali per comunicazioni wireless

I

I livelli di potenza rientrano nel range 150dB

±

dB VS dBm

Cos’è il dB

I Il decibel (dB) è un'unità logaritmica che esprime il rapporto tra due potenze:

109

dB P

10

= . 0

1

Non ha unità assoluta: serve solo a confrontare due valori. È come dire "quanto più

forte è un segnale rispetto a un altro".

Cos'è il dBm?

~ Il dBm è una misura assoluta di potenza, espressa in decibel rispetto a 1 milliwatt:

w

10g

dBm 10 .

=

Quindi 0 dBm = 1 mW, 10 dBm = 10 mW, -10 dBm = 0.1 mW, ecc.

Perché non si "trasfondono" dB e dBm?

- perché non possiamo trattare dB e dBm come

intercambiabili o fonderli in un'unica espressione?

dB relativo, dBm assoluto.

Il è il è Il dB confronta due potenze, il dBm

dice quanto è grande una potenza rispetto a 1 mW.

Non puoi sommare o sottrarre dB e dBm direttamente, perché hanno significati

diversi.

Se dici “questa potenza è 10 dB”, manca il riferimento. Se dici “questa potenza è 10

dBm”, stai dicendo che è 10 mW.

N.B il decibel rispetto a 1 mW

In sintesi:

Usa dB per confrontare due potenze.

L Usa dBm per dire quanto è grande una potenza rispetto a 1 mW.

I Non si possono “fondere” perché uno è relativo e l’altro assoluto.

p

Esercizio:

Supponiamo di trasmettere un segnale con potenza di un watt attraverso un canale

di comunicazione e il canale di comunicazione attenua il segnale sul fattore 10 per

ogni chilometro. Determinare la potenza che si ha ricevuto in corrispondenza del

seguente distanza. !

Prx =?

Par

i

·

"

Potenza trasmessa: P =1 watt

TX →

Attenuazione del canale: fattore 10 ogni km cioè la potenza si divide per 10 ogni

km

Distanze da analizzare: 1 km, 2 km, 1.5 km

Metodo (Lineare

1 WATT

CALCOLO

: in

Potenza Ricevuta

CALCOLO La :

Prx d

(2)

Pix

= · km

L 1 per

attenuazione

· =

d km

distanza in

· =

CASo 1 km

I :

· .

Prx 1 in

0

= = .

km

(Aso 2 2

:

· 1)

Prx an

o

=

= .

Aso 3 1 5 km

:

. . 1

Prx 0316 W

0

=

= . (LOGARITMICO)

METODO AB

2 IN

CALCOLO

:

Nel dominio logaritmico, la potenza si esprime in decibel (dB):

(P)

PdB log

10

= . ,

E l’attenuazione si somma (non si moltiplica):

Prx(aB) Pix Ad

-

=

DOLE : (1) odB

Prx(dB) 10 log =

= . A lodB/km

AtteNazione PER km =

1 1

Caso km

: Prx(dB) 10 dB

1 -10

0 =

= - .

Aso 2

2 km

:

PRx(dB) -20dB

2

0-10 =

= .

CASo 3 1 5 km

: .

Prx(dBl 0-10 5 -15dB

1 =

= . .

N B

. watt

tornare ai

per

. 10 105

Prx 0316

0 W

= = = .

Frequenza

In generale una frequenza indica quante volte si verifica un evento in un

determinato periodo di tempo.

Es.: numero di oscillazioni al secondo di un pendolo, numero di onde che investono un

punto in un secondo, ecc..

Nel caso di un segnale, la frequenza è indicativa di quanto velocemente esso varia

nel tempo.

Nel caso di un segnale periodico, la frequenza che ci interessa è la frequenza

fondamentale. Che cos'è questa frequenza? In generale, in italiano la parola

frequenza si associa a quante volte avviene un elemento. Quindi io posso dire la

frequenza di oscillazione di un pendolo è il numero di oscillazioni che il pendolo

compie in un secondo.

La frequenza di un'onda è il numero di volte che un'onda investe un determinato

punto in un secondo. la frequenza che arriva ad una cassa del supermercato e il

numero di persone che arrivano nel migliaio di tempo nella cassa del supermercato e

così via. Cioè quanto velocemente avviene un evento ce lo dice la frequenza. Nel

caso di un segnale, la frequenza ci dice quanto velocemente varia

qual è il più veloce?

Se si osserva le due sinusoidi (una rossa e una blu) nello stesso intervallo temporale:

La rossa compie una sola oscillazione

& La blu ne compie due

L

Questo significa che la sinusoide blu ha una frequenza doppia rispetto alla rossa.

Ricapitolando:

Frequenza

La frequenza indica quante oscillazioni (cicli) un segnale compie in un

secondo.

Si misura in Hertz (Hz).

Più alta è la frequenza, più velocemente varia il segnale.

Periodo

Il periodo è il tempo che il segnale impiega per completare un ciclo.

Si misura in secondi (s).

È il reciproco della frequenza:

La frequenza per un segnale sinusoidale è legata inversamente al periodo

(T ), ovvero al tempo che intercorre fra due massimi (o due minimi)

O

consecutivi: 8 = To

Frequenza e trasmissione di dati

Un segnale che varia più velocemente (frequenza più alta) può trasportare più

informazioni. →

Questo si traduce in più bit al secondo maggiore capacità di trasmissione.

La frequenza del segnale è quindi legata alla velocità di trasmissione.