伝搬損失

アンテナと波動の伝搬は、無線通信ネットワークで重要な役割を果たします。アンテナは、空間に/から電磁エネルギーを放射/収集（送信または受信）する導電体または導体のシステムです。理想化された等方性アンテナは、すべての方向に等しく放射します。

伝播メカニズム

ワイヤレス伝送は3つのモードで伝播します。彼らは-

• 地上波伝搬
• スカイウェーブ伝搬
• 見通し内伝搬

Ground wave propagation 地球の輪郭をたどりながら sky wave propagation 地球と電離層の両方による反射を使用します。

Line of sight propagation送信アンテナと受信アンテナが互いに見通し内にある必要があります。基になる信号の周波数に応じて、特定の伝搬モードに従います。

地上波と空波の通信の例は次のとおりです。 AM radio そして international broadcastsBBCなど。30 MHzを超えると、地上波も空波伝搬も動作せず、通信は見通し内で行われます。

送信制限

このセクションでは、電磁波の送信に影響を与えるさまざまな制限について説明します。減衰から始めましょう。

減衰

信号の強度は、伝送媒体上の距離とともに低下します。減衰の程度は、距離、伝送媒体、および基礎となる伝送の周波数の関数です。

ねじれ

異なる周波数の信号は異なる程度に減衰するため、ある範囲の周波数の成分で構成される信号は歪む、つまり受信信号の形状が変化する。

この問題を解決する（そして元の形状を復元する）標準的な方法は、より高い周波数を増幅して、周波数帯域全体で減衰を均等化することです。

分散

分散は、伝搬中に電磁エネルギーのバーストが広がる現象です。連続して送信されるデータのバーストは、分散のためにマージされる傾向があります。

ノイズ

ノイズの最も一般的な形式は熱ノイズであり、加法性ガウスモデルを使用してモデル化されることがよくあります。熱雑音は、電子の熱攪拌によるものであり、周波数スペクトル全体に均一に分布しています。

他の形式のノイズには次のものがあります-

• Inter modulation noise （キャリア周波数の合計または差である周波数で生成された信号によって引き起こされます）

• Crosstalk （2つの信号間の干渉）

• Impulse noise （外部電磁擾乱によって引き起こされる高エネルギーの不規則なパルス）。

インパルスノイズはアナログデータに大きな影響を与えないかもしれませんが、デジタルデータに顕著な影響を及ぼし、 burst errors。

上の図は、ノイズ信号が元の信号とどのように重なり、その特性を変更しようとしているのかを明確に示しています。

フェージング

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、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、マルチパス伝搬と（オブジェクトおよび通信デバイスの）モビリティです。

マルチパス伝播

ワイヤレスメディアでは、信号は反射、散乱、回折の3つの原理を使用して伝播します。

• Reflection 信号が大きな固体表面に遭遇したときに発生します。そのサイズは信号の波長よりもはるかに大きく、たとえば固体壁です。

• Diffraction 信号が、信号の波長よりも大きいサイズのエッジまたはコーナー、たとえば壁のエッジに遭遇したときに発生します。

• Scattering 信号が信号の波長よりも小さいサイズの小さなオブジェクトに遭遇したときに発生します。

マルチパス伝搬の結果の1つは、複数の異なるパスに沿った信号伝搬の複数のコピーが、異なる時間の任意のポイントに到着することです。したがって、あるポイントで受信された信号は、inherent noise, distortion, attenuation、および dispersion チャネルだけでなく、 interaction of signals 複数のパスに沿って伝播されます。

遅延スプレッド

ある場所からプロービングパルスを送信し、受信者の場所で受信した信号を時間の関数として測定するとします。マルチパス伝搬により、受信信号の信号電力は時間とともに広がります。

遅延の広がりは、時間の経過に伴う遅延の結果として生じる広がりの密度関数によって決定されます。 Average delay spread そして root mean square delay spread 計算できる2つのパラメータです。

ドップラースプレッド

これはの尺度です spectral broadeningモバイル無線チャネルの変化率によって引き起こされます。これは、モバイルステーションと基地局の間の相対的な動き、またはチャネル内のオブジェクトの動きによって引き起こされます。

モバイルの速度が速く、ドップラー拡散が大きく、結果として生じるチャネル変動がベースバンド信号の変動よりも速い場合、これは次のように呼ばれます。 fast fading。チャネル変動がベースバンド信号変動よりも遅い場合、結果として生じるフェージングは​​次のように呼ばれます。slow fading。