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612806420L1-1F Copyright © 2005 ADTRAN, Inc. 15
MICROWAVE PATH ENGINEERING BASICS
Explains the basics of analyzing a wireless microwave link or path. Defines significant parameters and
makes several installation recommendations.
CONTENTS
Line-of-Sight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Decibels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Calculating the Fade Margin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Receiver Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Antenna Gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Transmitted Power (PT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Carrier Wavelength (l). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Path Distance (d) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
System Losses (L) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Path Loss (LP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Receiver Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Antenna Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Antenna Alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
TRACER RSSI Test Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Real-time Signal Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Antenna Beam Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Fresnel Zones, Earth Curvature, and Antenna Heights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Other Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Path Availability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
FIGURES
Figure 1. Example Microwave Path with Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 2. Typical Antenna Beam Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
TABLES
Table 1. Antenna Gain for Given Dish Diameters with k = 0.55 (Standard) . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 2. Antenna Gain for Given Dish Diameters with k = 0.55 (Metric) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 3. Antenna Gain for Given Dish Diameters with k = 0.40 (Standard) . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 4. Antenna Gain for Given Dish Diameters with k = 0.40 (Metric) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 5. Transmit Power Reduction for Various Antennae Gains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 6. Typical Coaxial Loss for Common Cable Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 7. Path Loss for Given Path Lengths (miles) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 8. Path Loss for Given Path Lengths (kilometers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 9. Receiver Sensitivity for the TRACER 64x0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 10. Minimum Antenna Height for Given Path Lengths (miles and ft) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 11. Minimum Antenna Height for Given Path Lengths (km and m) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27