アンテナ理論-波動伝搬の用語
波の伝播の過程で、私たちが頻繁に出くわす用語はほとんどありません。これらの用語について1つずつ説明しましょう。
仮想高さ
波が屈折すると、波は徐々に下に曲がりますが、急激には曲がりません。ただし、この層のより高い位置にある表面から反射された場合、入射波と反射波の経路は同じです。このような高い高さは、仮想高さと呼ばれます。
図は明確に区別します virtual height (波の高さ、反射されるはずです)と actual height(屈折した高さ)。仮想の高さがわかっている場合は、入射角を見つけることができます。
臨界周波数
層の臨界周波数は、送信機によってビームされた後、その層によって地球に真っ直ぐ上空に戻される最高周波数を決定します。
イオン化密度の速度は、層を通して都合よく変化すると、波は下向きに曲がります。曲がって最小の減衰で受信局に到達する最大周波数は、次のように呼ぶことができます。critical frequency。これはによって示されますfc。
マルチパス
30 MHzを超える周波数では、スカイウェーブ伝搬が存在します。信号マルチパスは、スカイウェーブを通過する電磁波の伝搬に共通の問題です。電離層で反射する波は、hop または skip。信号は電離層と地表から何度も前後に移動する可能性があるため、信号には多数のホップが存在する可能性があります。このような信号の動きは、次のように呼ぶことができます。multipath。
上の図は、マルチパス伝搬の例を示しています。マルチパス伝搬は、信号が宛先に到達するために移動する複数のパスを表す用語です。これらのパスには、いくつかのホップが含まれています。パスは、反射、屈折、さらには回折の結果である可能性があります。最後に、このような異なるパスからの信号が受信機に到達すると、伝搬遅延、追加のノイズ、位相差などが発生し、受信出力の品質が低下します。
フェージング
信号の品質の低下は、次のように言うことができます。 fading。これは、マルチパスによる大気の影響または反射が原因で発生します。
フェージングとは、時間/距離に対する信号強度の変化を指します。ワイヤレス伝送で広く普及しています。ワイヤレス環境でのフェージングの最も一般的な原因は、マルチパスの伝播と(オブジェクトおよび通信デバイスの)モビリティです。
スキップ距離
電離層から反射された信号が最小のホップまたはスキップで受信機に到達できる、送信機から受信機までの地球の表面上の測定可能な距離は、次のように知られています。 skip distance。
最大使用可能周波数(MUF)
ザ・ Maximum Usable Frequency (MUF)は、送信機の電力に関係なく、送信機によって配信される最高周波数です。電離層から受信機に反射される最高周波数は、critical frequency, fc。
$$ MUF = \ frac {Critical \ Frequency} {\ cos \ theta} = f_ {c} \ sec \ theta $$最適動作周波数(OWF)
主に特定の送信に使用されており、特定の期間、パス上で使用されると予測されている周波数は、次のように呼ばれます。 Optimum Working Frequency (OWF)。
符号間干渉
Inter symbol interference(ISI)は、通信システムでより一般的に発生します。これが信号マルチパスの主な理由でもあります。信号が異なる伝搬経路を介して受信ステーションに到着すると、信号は互いに打ち消し合います。これは、次の現象として知られています。signal fading。ここで、信号はベクトル的に相殺されることを覚えておく必要があります。
表皮深さ
電磁波は水中伝搬には適していません。ただし、伝播の頻度を非常に低くすれば、水中で伝播することができます。水中での電磁波の減衰は、表皮深さで表されます。Skin depth信号が1 / eだけ減衰する距離として定義されます。これは、EM波が浸透できる深さの尺度です。表皮深さは次のように表されます。δ (デルタ)。
ダクトの伝播
対流圏から約50メートルの高さで、現象が存在します。気温は高さとともに上昇します。対流圏のこの領域では、より高い周波数またはマイクロ波周波数は、電離層に発射するのではなく、反射して地球の大気に戻る傾向があります。これらの波は、1000kmの距離までさえ地球の曲率の周りを伝播します。
この屈折は、対流圏のこの領域で継続します。これは、Super refraction または Duct propagation。
上の画像はのプロセスを示しています Duct Propagation。ダクト形成の主な要件は、温度の逆転です。気温の低下ではなく、高さによる気温の上昇は、気温の逆転現象として知られています。
波動伝搬で遭遇する重要なパラメータについて説明しました。より高い周波数の波は、この波動伝搬技術を使用して送受信されます。