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WLAN系统天馈参数的选择
1．发射台址和天线高度的估算
WLAN传输效果受自然环境的影响较大,尤其是山区,如起伏的地形,潮湿的地面,浓密的树叶等,都会带来衰减。选择适宜的台址和天线高度比增加发射功率效果更为明显。一般来说,若能利用现有铁塔应尽量使用,以降低建设费用。天线所挂高度只要满足第一菲涅尔半径要求即可。再高也不会改善接收效果。
发射天线有效高度的计算公式给出了通讯半径的极限值和必须的有效高度:如式(1)
D＝3.55*H? （１）?
式中:?D?-通讯半径(km),?H?-发射天线有效高度(m)。
根据上面公式可以算出不同发射天线高度时的通讯半径的极限值,它是经过实践验证的数据。
H（米） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
D（公里） 3.6 5.3 7.1 8.9 10.7 12.4 14.2 16.0 17.8 19.5 21.3 23.1 24.9 26.6 28.4 30.2 32.0 33.7 35.5
实际上,由于菲涅尔区的影响,在达到上表所示距离之前,已经开始出现附加衰减,对于不同的发射天线来说,开始出现附加衰减的距离各不相同,天线有效高度愈低愈不利。
2 发射机输出功率的计算
WLAN设备传输数据的速度与接收信号的电平强度是有关系的。许多设备的接收灵敏度都可以在-83dBm左右达到11Mbps。
一般情况下，根据FCC规定，WLAN设备的发射功率不得超过在100mW，即20dBm。在某些场合下，需要填加功率放大器。通常使用的功率放大器为双向功率放大器。输出功率有500mW (27dBm) ，1000mW(30dBm)等多种规格。接收增益14dB。
按计算公式(2)，可以得到发射功率、天线增益和传输距离的对应关系图表。
Pt = Pr – Ga – Gt – Gr + Bt + M + Ld （2）
式中: Pt为发射机功率(dBm); 有100mW(20dBm)，500mW (27dBm)，1000mW(30dBm)
Pr为接收功率(dBm); 应当大于-83dBm
Ga为双向放大器接收增益(dB); 取14dBi
Gt为发射天线增(dB);
Gr为接收天线增益(dB);
Bt为高频电缆损耗和插入损耗(dB); 通常取6dB
M为衰落储备(dB); 通常取6dB
Ld自由空间损耗(dB),其值由公式(3)计算
Ld＝92.4＋20㏒d＋20㏒f? （3）
其中：d为收发之间距离(km);
f为工作频率(GHz),WLAN频率范围为2.4～2.485GHz,取f＝2.5（GHz）
d(Km) 1.0 2.0 5.0 8.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0
f(GHz) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
log d 0.0 0.3 0.7 0.9 1.0 1.2 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.7 1.8
log f 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
Ld 100.4 106.4 114.3 118.4 120.4 123.9 126.4 128.3 129.9 131.2 132.4 134.3 135.9
在确定发射机功率时,不能只按自由空间的传播条件来计算,需要考虑环境造成的附加损耗。如果天线高度不富余,所需的发射功率又没有考虑附加损耗,在投入运行后指标会相当紧张。一般的经验是,在计算载噪比时应留出6dB的余量。但当用山顶上的发射天线时,若其有效高度远高于需要值时,可以不考虑留此余量。
3 天线增益与方向图选择
首先要考虑天线增益。当铁塔在高山上,为了照顾距铁塔较远的一个或几个地方,此时可选用较高增益的发射天线。但铁搭附近会出现零点区,选择天线增益必须根据实际情况确定。
其次要考虑天线方向图。选择适当的方向图,可以充分利用发射功率,当有特殊通讯要求时,应该在特殊方向图的天线中选用。
4 通讯的同频干扰问题
我国目前开放WLAN 使用2400～2485MHz，共13个频道。当使用点对多点传输系统时就会出现同频干扰。系统规划设计时应当考虑到这个问题。解决同频干扰主要采用以下措施:
(1)收发天线高度以满足需要为原则,不应过高。
(2)收发功率以满足需要为原则,不应过大。
(3)使用相隔比较远的不同的频道， 比如CH1，CH6，CH11。
(4)利用不同极化方式。当极化隔离度大于20dB时，对于抑制同频干扰有明显的作用。
(5)利用接收天线前后比和旁瓣衰减的保护度。
(6)当2.4GHz频段使用非常拥挤，同频干扰无法消除后，需要考虑使用5.8GHz。
通过实践经验来看,上述措施是非常有效的。
点对点室外无线局域网络的限制：
点对点室外无线局域网络的组成有天线，天线使用的电缆，避雷器，室外无线网桥，网桥使用的电缆，及相关的软件。在点对点室外无线局域网络的应用上，天线通常是采用定向天线。为了达到最好的效能，使用者在架设这种有方向性的天线时，需要很准确的将两个天线，相互瞄准。除了这一条件外，两个天线之间的路线，也有一定的标准。
有方向性的天线除了需要相互瞄准外，两个天线之间的无线电波的路径也要没有障碍物。所谓没有障碍物，必须满足两点：
＊两天线的直线距离之间没有障碍物。
＊两天线之间的无线电波范围内，也要没有障碍物。
无线电波在传递时，他的形状并不像激光束。激光束像一个圆柱型，点对点之间的无线电波的形状有一点像一个橄榄球，他的形状，在两天线的中间较粗壮（如上图的 Fig 1）。这种形状，英文叫做 Fresnel Zone （念作“Fray-Nell”）。
如果 Fresnel Zone里面有其它的物体，例如树木，建筑物等，那么这些物体会吸收一部份无线电波的能量，进而使得点对点之间的数据传输速度受到影响。下面这张图，显示一些常见的状况，这些状况会影响点对点之间的数据传输，必须避免。
Fig 2
A. 两天线之间有另一栋较高的建筑物，阻挡了无线电波的传递。
B. 两天线之间有一群树木，阻挡了无线电波的传递。
C. 两天线之间之间要避免高压电线。
为了避免在 Fresnel Zone 内出现障碍物，架设天线时有几项必须遵守的规则：
1. 天线要尽可能架高。（至于要架得多高，下一节会有更详细的说明）。
2. 由于季节的变化，会影响树木的外观（例如夏天树木枝叶茂盛，冬季树枝上可能结冰），因此，天线之间要避免树木的存在。
3. 天线必须和其它天线最少相距两米以上。
四. 如何决定点对点之间可以达到的传输距离：
Fresnel Zone 和地面的距离（称“余裕”），天线电缆的长度和种类都会对影响无线传输的传输速率和距离。为了让您有一个基本的概念，我们定义了一个公式（在这个公式当中，点对点的两端，我们使用 6 M长，直径 10 mm 的天线电缆及 14 dBi 指向性天线）：
有效距离=最大传输距离*余裕参数
最大距离是在最佳状态下，理论上可以达到的传输距离。最大距离可以参考表格 1。
表 格 1
余裕参数：
Fig 3
在设计点对点的无线局域网络时，传输速率，余裕（"b"），和两端间的距离（"a"），会相互影响。在此，我们以一个实际的例子来做说明：
假设前提：使用 6 M长，直径 10 mm 的天线电缆及 14 dBi 指向性天线，点对点之间的距离（a）是 5 公里，点对点之间的余裕（b）只有10 米。
从表格 1，我们可以知道，如果这两个无线电波之间的余裕大于 13 米，那么，这两个建筑物之间，可以建构出一条传输速率高达 11Mbps 的无线连结，但是，因为余裕只有10米，因此我们必须参考下面的 Fig. 4 以找出相对应的余裕参数。当余裕（"b"）的距离是 10 米，其在 Fig. 4 的横坐标是 (10/13=0.77=75%)，其相对应的纵坐标大约是 71%，因此套用上面的公式（有效距离=最大传输距离*余裕参数），其有效的传输距离是 8.5 KM*0.71=6.035 公里。在这个例子中，这样的计算结果，虽然得出您两栋建筑物之间，可以建构出一条高速的无线链路，但是，他的安全系数不是很大。如果您将无线传输的速率设定5.5 Mbps，那么有效的传输距离就会变成 0.6*12=7.2 公里。在这个状况下，您可以知道，5.5 Mbps的无线传输联机，应该没什么问题。
实际的余裕 Fig 4（纵坐标为余裕参数）
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