안테나 이론-스펙트럼 및 전송
지구의 대기에서 파동의 전파는 파동의 특성뿐만 아니라 환경 효과와 지구의 대기층에 따라 달라집니다. 파도가 환경에서 어떻게 전파되는지에 대한 아이디어를 형성하기 위해이 모든 것을 연구해야합니다.
우리는 frequency spectrum신호 전송 또는 수신이 발생합니다. 작동하는 주파수 범위에 따라 다양한 유형의 안테나가 제조됩니다.
전자기 스펙트럼
무선 통신은 전자파의 방송 및 수신 원리를 기반으로합니다. 이 파동은 주파수 (f)와 파장 (λ) 람다로 특성화 될 수 있습니다.
전자기 스펙트럼의 그림 표현은 다음 그림에 나와 있습니다.
저주파 대역
저주파 대역은 스펙트럼의 라디오, 마이크로파, 적외선 및 가시 영역으로 구성됩니다. 파동의 진폭, 주파수 또는 위상을 변조하여 정보 전송에 사용할 수 있습니다.
고주파 대역
고주파 대역은 X 선과 감마선으로 구성됩니다. 이론적으로 이러한 파동은 정보 전파에 더 적합합니다. 그러나 이러한 파동은 변조가 어렵 기 때문에 실용적으로 사용되지 않으며 파동은 생물에게 해 롭습니다. 또한 고주파는 건물을 통해 잘 전파되지 않습니다.
주파수 대역과 그 용도
다음 표는 주파수 대역과 그 용도를 설명합니다.
| 밴드 이름 | 회수 | 파장 | 응용 |
|---|---|---|---|
| 극 저주파 (ELF) | 30Hz ~ 300Hz | 10,000에서 1,000 KM | 전력선 주파수 |
| 음성 주파수 (VF) | 300Hz ~ 3KHz | 1,000 ~ 100km | 전화 통신 |
| 초 저주파 (VLF) | 3KHz ~ 30KHz | 100에서 10km | 해양 통신 |
| 저주파 (LF) | 30KHz ~ 300KHz | 10에서 1km | 해양 통신 |
| 중파 (MF) | 300KHz ~ 3MHz | 1000 ~ 100m | AM 방송 |
| 고주파 (HF) | 3MHz ~ 30MHz | 100 ~ 10m | 장거리 항공기 / 선박 통신 |
| 초고주파 (VHF) | 30MHz ~ 300MHz | 10 ~ 1m | FM 방송 |
| 초고주파 (UHF) | 300MHz ~ 3GHz | 100 ~ 10cm | 휴대폰 |
| 초고주파 (SHF) | 3GHz ~ 30GHz | 10 ~ 1cm | 위성 통신, 마이크로파 링크 |
| 초고주파 (EHF) | 30GHz ~ 300GHz | 10 ~ 1mm | 무선 로컬 루프 |
| 적외선 | 300GHz ~ 400THz | 1mm ~ 770nm | 가전 |
| 가시 광선 | 400 THz에서 900 THz | 770nm ~ 330nm | 광통신 |
스펙트럼 할당
전자기 스펙트럼은 누구나 액세스 할 수있는 공통 자원이기 때문에 스펙트럼 내에서 다른 주파수 대역의 사용과 관련하여 여러 국가 및 국제 협약이 체결되었습니다. 개별 국가 정부는 AM / FM 라디오 방송, 텔레비전 방송, 이동 전화, 군사 통신 및 정부 사용과 같은 애플리케이션에 스펙트럼을 할당합니다.
Worldwide, International Telecommunications Union Radio Communication의 기관 (ITU-R) 국은 세계 행정 라디오 회의라고 (WARC) 여러 국가에서 작동 할 수있는 통신 장치를 제조 할 수 있도록 다양한 국가 정부의 스펙트럼 할당을 조정하려고합니다.
전송 제한
전자파 전송에 영향을 미치는 네 가지 제한 사항은 다음과 같습니다.
감쇠
표준 정의에 따르면“신호의 품질과 강도의 저하를 attenuation.”
신호의 강도는 전송 매체의 거리에 따라 떨어집니다. 감쇠의 정도는 거리, 전송 매체 및 기본 전송 주파수의 함수입니다. 다른 손상이없는 자유 공간에서도 신호가 더 크고 더 넓은 영역에 퍼져 있기 때문에 전송 된 신호는 거리에 따라 감쇠됩니다.
왜곡
표준 정의에 따르면“신호의 주파수 구성 요소 또는 신호의 진폭 레벨 간의 기본 관계를 변경하는 모든 변경은 다음과 같이 알려져 있습니다. distortion.”
신호 왜곡은 신호의 특성에 방해가되고 신호 품질에 영향을 미치는 원치 않는 구성 요소를 추가하는 프로세스입니다. 이것은 일반적으로 수신 된 신호가 출력으로 윙윙 거리는 소리를 내면서 때때로 완전히 방해받는 FM 수신기에 있습니다.
분산
표준 정의에 따르면“Dispersion 전자기파의 전파 속도가 파장에 따라 달라지는 현상입니다.”
Dispersion전파하는 동안 폭발적인 전자기 에너지가 확산되는 현상입니다. 특히 광섬유와 같은 유선 전송에서 널리 사용됩니다. 연속적으로 빠르게 전송되는 데이터 버스트는 분산으로 인해 병합되는 경향이 있습니다. 와이어의 길이가 길수록 분산 효과가 더 심해집니다. 분산의 효과는 R과 L의 곱을 제한하는 것입니다. 여기서‘R’ 이다 data rate 과 ‘L’ 이다 distance.
소음
표준 정의에 따르면, "원하는 신호의 적절하고 쉬운 수신 및 재생을 방해하는 경향이있는 원치 않는 형태의 에너지를 노이즈라고합니다."
가장 널리 퍼진 소음은 다음과 같습니다. thermal noise. 가산 가우시안 모델을 사용하여 종종 모델링됩니다. 열 노이즈는 전자의 열적 교반으로 인해 발생하며 주파수 스펙트럼에 균일하게 분포됩니다.
다른 형태의 소음은 다음과 같습니다.
Inter modulation noise − 반송파 주파수의 합 또는 차이 인 주파수에서 생성 된 신호로 인해 발생합니다.
Crosstalk − 두 신호 간의 간섭.
Impulse noise− 외부 전자기 장애로 인한 불규칙한 고 에너지 펄스. 임펄스 노이즈는 아날로그 데이터에 큰 영향을 미치지 않을 수 있습니다. 그러나 디지털 데이터에 눈에 띄는 영향을 미치므로 버스트 오류가 발생합니다.