Qual é o alcance quilométrico de um transmissor FM de 15W com uma antena de 1/4 de onda GP?

Eu estava profundamente envolvido no desenvolvimento de um rádio de sobrevivência para a empresa para a qual trabalho e tive que encontrar uma resposta definitiva para esta mesma pergunta. Presumo que desde que mencionou "FM" na sua pergunta, as frequências de RF com que está a lidar estão na parte VHF ou UHF do espectro. Sendo assim, a resposta curta à sua pergunta é que o alcance da comunicação é "linha de visão" ou comunicação "LOS".

LOS depende inteiramente da altura da antena transmissora e da altura da antena receptora. Se as duas antenas podem "ver" uma à outra, considerações sobre a potência do transmissor, sensibilidade do receptor, ganho da antena, perda de cabos, etc., vão todas para o cálculo do que é chamado de "Margem de Ligação". Essa é a diferença entre a potência mínima esperada de recepção e o nível de sensibilidade do receptor, ou a potência mínima que o receptor precisa para recuperar a modulação utilizável. Afirmado mais simplesmente, se ambas as antenas podem se ver, aumentando a potência do transmissor, o ganho da antena ou a sensibilidade do receptor apenas melhora a qualidade do sinal recebido no receptor, ele NÃO melhora o alcance. Eu lidei com muitos engenheiros e gerentes que acharam isso difícil de aceitar. Fui constantemente incomodado a "apenas aumentar a potência e podemos dizer ao cliente que temos mais alcance". Eu tive que explicar pacientemente para eles "não funciona assim" citando minha fonte (abaixo) e além disso, havia outras considerações para aumentar a potência, como a vida útil da bateria, também importante em um rádio de sobrevivência.

Eu fiz este trabalho antes da internet e usei como minha fonte um texto de referência intitulado "Dados de Referência para Engenheiros de Rádio". Eu encontrei uma página web para você com algumas calculadoras de linha de visão que você pode usar para calcular por si mesmo que alcances você pode obter com várias alturas de antena: Calculadora de Linha de Visão de Rádio para uso nas Bandas de Presunto VHF/UHF

Fiz um teste aproximado dos alcances calculados para o produto da minha empresa, colocando um transmissor de farol no telhado do nosso prédio e dirigindo para longe do prédio no meu carro segurando a antena do rádio de teste pela janela. Consegui confirmar os alcances calculados dentro de cerca de cem metros.

Ondas de rádio não são raios laser. Em VHF e UHF para propagação de superfície, elas agem mais como água. Ou seja, a frente de onda fluirá ao redor de pequenas obstruções e se unirá novamente ao outro lado, como um riacho fluindo ao redor de uma rocha. Portanto, um único edifício alto no caminho não é realmente um problema. (A menos que você esteja ao lado dele) Uma cidade, uma cadeia de montanhas, uma floresta, sim. Dissemos aos nossos clientes de rádio de sobrevivência que o alcance seria limitado se o "sobrevivente" estivesse num vale ou numa floresta ou selva densa.

Então, se você precisar de mais alcance, aumente a altura da(s) antena(s). Aumentar o ganho ou a potência só faz você soar melhor no receptor. Boa sorte para você.