Calcolatore del bilancio di collegamento radio

Stima una direzione del collegamento usando i dati della radio e delle antenne. Usa lo spazio libero come riferimento oppure inserisci una perdita di percorso misurata o ricavata da uno studio.

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Trasmettitore

Potenza al connettore della radio, prima di cavo e antenna.

dBm

Usa il guadagno rispetto a un’antenna isotropica nella direzione del collegamento.

dBi

Inserisci una perdita positiva; viene sottratta una sola volta.

dB
Percorso radio

Solo esempi di frequenza

Origine della perdita di percorso
MHz

Inserisci metri: 1 km = 1000 m. Entrambe le antenne devono essere in campo lontano.

m

Zero rappresenta un riferimento ideale. Inserisci una perdita basata su misure o su uno studio del sito; non si presume alcuna perdita dovuta alle pareti.

dB

Tra i punti di riferimento delle antenne. Escludi i guadagni d’antenna e le perdite di cavo già inseriti negli altri campi.

dB
Ricevitore e margine
dBi
dB

Usa il valore con segno della scheda tecnica per la modalità radio scelta; per esempio, −95 dBm.

dBm

Obiettivo di pianificazione modificabile, non un minimo raccomandato per tutti i collegamenti. Questo margine si riserva dopo le perdite di percorso indicate.

dB

Margine rispetto alla sensibilità del ricevitore

15,78dB

Riferimento in spazio libero più la perdita aggiuntiva ipotizzata.

Stima della potenza ricevuta
−79,22 dBm
EIRP
11 dBm
Perdita di percorso utilizzata
91,22 dB
Sopra l'obiettivo di margine di fading
5,782 dB

Un margine positivo non dimostra la copertura. Verifica entrambe le direzioni e la consegna dei pacchetti nei punti di installazione.

Come viene calcolato
  1. Lfree = 20 log₁₀(4πdf / c)=1000 m, 868 MHz; c = 299.792.458 m/s=91,22 dB + 0 dB = 91,22 dB
  2. EIRP = PTX − LTX + GTX=10 − 1 + 2=11 dBm
  3. PRX = EIRP − Lpath + GRX − LRX=11 − 91,22 + 2 − 1=-79,22 dBm
  4. Margine = PRX − sensibilità=-79,22 − (-95)=15,78 dB
  5. Scarto = margine − obiettivo=15,78 − 10=5,782 dB

La potenza ricevuta stimata è -79,22 dBm, con un margine di 15,78 dB sopra la sensibilità di -95 dBm. L'obiettivo di 10 dB di margine di fading è raggiunto in questo calcolo.

Suggerimento: Usa la sensibilità corrispondente a velocità, larghezza di banda e modulazione effettive. Ripeti il calcolo scambiando trasmettitore e ricevitore.

Calcola il bilancio senza contare due volte una perdita

Un bilancio di collegamento riunisce potenza radio, guadagni d’antenna e perdite in un unico calcolo. Stima la potenza all’ingresso del ricevitore e la confronta con la sensibilità nella modalità radio scelta. Calcola separatamente la direzione di ritorno: un trasmettitore Gateway potente non aumenta la portata in trasmissione di un sensore a bassa potenza.

Lo spazio libero è un riferimento, non una previsione per un locale tecnico. Se disponi di una perdita di percorso misurata o stimata in uno studio, usala. Un armadio metallico, macchinari in movimento o trasmettitori vicini possono alterare la consegna dei pacchetti senza cambiare la distanza tra radio.

Potenza trasmessa ed EIRP

EIRP = potenza della radio (dBm) − perdita di alimentazione (dB) + guadagno dell’antenna (dBi)

Parti dal connettore della radio. Includi le perdite di cavo, connettori e filtri fino all’antenna. Se la scheda tecnica indica già l’EIRP, non sommare di nuovo il guadagno dell’antenna. L’EIRP esprime la potenza irradiata in una direzione rispetto a un’antenna isotropica; questo strumento non verifica i limiti normativi.

Propagazione

Perdita in spazio libero = 20 log₁₀(4πdf / c)

Il riferimento ITU-R usa distanza e lunghezza d’onda nelle stesse unità. Qui la frequenza si inserisce in MHz e la distanza in metri; il calcolo converte la frequenza in Hz e usa c = 299.792.458 m/s. Le condizioni di campo lontano dipendono dalle dimensioni dell’antenna e dalla lunghezza d’onda. La distanza inserita non dimostra che siano rispettate.

Segnale ricevuto

Potenza ricevuta (dBm) = EIRP − perdita di percorso + guadagno dell’antenna ricevente − perdita del cavo ricevente

Una perdita di percorso nota esclude i guadagni d’antenna e le perdite dei cavi inseriti nei rispettivi campi. Se ricavi tale perdita dall’RSSI, considera prima quei guadagni e quelle perdite. Aggiungi una perdita stimata per ostacoli solo nella modalità spazio libero; una perdita totale nota include già la propagazione.

Margine

Margine = potenza ricevuta (dBm) − sensibilità del ricevitore (dBm)

Conserva il segno negativo della sensibilità. Un segnale di −80 dBm è 15 dB sopra una sensibilità di −95 dBm. Riservare 10 dB contro il fading lascia 5 dB sopra l’obiettivo. Un obiettivo zero non lascia una riserva deliberata e un margine negativo è sotto la sensibilità inserita.

Esempi: bilancio di collegamento radio

Perdita di percorso nota di 100 dB

L’EIRP è 11 dBm. La potenza ricevuta è 11 − 100 + 2 − 1 = −88 dBm. Restano 7 dB sopra la sensibilità del ricevitore, cioè 3 dB sotto l’obiettivo di margine inserito di 10 dB.

Margine rispetto alla sensibilità del ricevitore 7 dB Apri nella calcolatrice

Riferimento in spazio libero a 100 m e 2,4 GHz

La perdita in spazio libero è circa 80,05 dB. La potenza ricevuta stimata è −68,05 dBm e il margine 26,95 dB. Questo esempio non include pareti, riflessioni dal suolo o interferenze. Non dimostra che un collegamento interno funzionerà.

Margine rispetto alla sensibilità del ricevitore 26,95 dB Apri nella calcolatrice

Domande su bilancio di collegamento radio

Un margine positivo garantisce che il collegamento radio funzioni?

Indica solo che il calcolo supera la sensibilità inserita. Tale sensibilità è misurata per impostazioni radio e criterio di errore specifici. Interferenze, fading, collisioni dei pacchetti e ostacoli possono impedire una consegna affidabile. Verifica la consegna dei pacchetti e la validità temporale delle letture nell’installazione reale.

Quale margine contro il fading dovrei usare?

Usa l’obiettivo del progetto del collegamento o dello studio del sito. Il valore iniziale di 10 dB è un esempio modificabile, non una raccomandazione universale. Condizioni più variabili richiedono una riserva giustificata; nessun numero unico sostituisce uno studio del sito.

Posso stimare la copertura Zigbee o LoRaWAN?

Usa le impostazioni radio e i dati d’antenna del dispositivo esatto. Il calcolo si applica a un solo salto, non all’instradamento mesh o alla capacità della rete. Per LoRaWAN la sensibilità deve corrispondere a spreading factor, larghezza di banda e altre impostazioni radio. Calcola sia uplink sia downlink se l’applicazione dipende da entrambi.

Perché dB, dBm e dBi sono diversi?

dB esprime un rapporto. dBm esprime la potenza assoluta rispetto a 1 mW. dBi esprime il guadagno d’antenna rispetto a un radiatore isotropico. Sommare un guadagno o sottrarre una perdita in dB modifica un livello di potenza in dBm; sommare due potenze in dBm non è il modo corretto di combinarle.

Limiti di questo risultato

  • La propagazione in spazio libero è un riferimento di campo lontano. Il calcolo non include pareti, rilievo, riflessioni dal suolo, orientamento delle antenne, interferenze né ostruzione della zona di Fresnel. La perdita aggiuntiva è un’ipotesi inserita dall’utente, non un modello dell’edificio.
  • Un margine positivo rispetto alla sensibilità non dimostra copertura interna, consegna dei pacchetti, velocità dati o comunicazione bidirezionale. La sensibilità dipende dalla modalità radio e dal criterio di errore specificati.
  • I pulsanti delle frequenze sono esempi di calcolo, non autorizzazioni all’uso della banda. Si calcola l’EIRP, ma non si verificano limiti regionali di potenza, regole sul tempo di trasmissione o omologazioni.

Guide correlate

Fonti

  1. Calculation of free-space attenuation (si apre in una nuova scheda) ITU-R, P.525-5, November 2024, equation 5; accessed 2026-09-26
  2. Achieving Optimum Radio Range (si apre in una nuova scheda) (PDF) Texas Instruments, SWRA479A, revised September 2017, sections 2.2–2.5; accessed 2026-09-26