전파 손실

안테나 및 전파 전파는 무선 통신 네트워크에서 중요한 역할을합니다. 안테나는 공간에서 전자기 에너지를 방사 / 수집 (송신 또는 수신)하는 전기 전도체 또는 전도체 시스템입니다. 이상적인 등방성 안테나는 모든 방향에서 동일하게 방사됩니다.

전파 메커니즘

무선 전송은 세 가지 모드로 전파됩니다. 그들은-

지상파 전파
하늘 파 전파
가시선 전파

Ground wave propagation 지구의 윤곽을 따르고 sky wave propagation 지구와 전리층에 의한 반사를 사용합니다.

Line of sight propagation송신 및 수신 안테나가 서로 가시선 내에 있어야합니다. 기본 신호의 주파수에 따라 특정 전파 모드를 따릅니다.

지상파 및 하늘 파 통신의 예는 다음과 같습니다. AM radio 과 international broadcastsBBC와 같은. 30MHz 이상에서는 지상파도 하늘 파 전파도 작동하지 않으며 통신은 가시선을 통해 이루어집니다.

전송 제한

이 섹션에서는 전자파 전송에 영향을 미치는 다양한 제한 사항에 대해 설명합니다. 감쇠부터 시작하겠습니다.

감쇠

신호의 강도는 전송 매체의 거리에 따라 떨어집니다. 감쇠의 정도는 거리, 전송 매체 및 기본 전송 주파수의 함수입니다.

왜곡

서로 다른 주파수의 신호는 서로 다른 범위로 감쇠되기 때문에 주파수 범위에 걸쳐 구성 요소로 구성된 신호가 왜곡됩니다. 즉, 수신 된 신호의 모양이 변경됩니다.

이 문제를 해결하고 원래 모양을 복구하는 표준 방법은 더 높은 주파수를 증폭하여 주파수 대역에서 감쇠를 균등화하는 것입니다.

분산

분산은 전파 중에 폭발적인 전자기 에너지가 확산되는 현상입니다. 연속적으로 빠르게 전송되는 데이터 버스트는 분산으로 인해 병합되는 경향이 있습니다.

소음

가장 널리 퍼진 잡음 형태는 열 잡음으로, 종종 가산 성 가우시안 모델을 사용하여 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 발생)
Crosstalk (두 신호 간의 간섭)
Impulse noise (외부 전자기 장애로 인한 고 에너지의 불규칙한 펄스).

임펄스 노이즈는 아날로그 데이터에 큰 영향을주지 않지만 디지털 데이터에는 눈에 띄는 영향을 미쳐 burst errors.

위의 그림은 노이즈 신호가 원래 신호와 어떻게 겹치고 그 특성을 변경하려고 하는지를 명확하게 보여줍니다.

페이딩

페이딩은 시간 / 거리에 따른 신호 강도의 변화를 의미하며 무선 전송에서 널리 퍼집니다. 무선 환경에서 페이딩의 가장 일반적인 원인은 다중 경로 전파 및 이동성 (객체 및 통신 장치)입니다.

다중 경로 전파

무선 매체에서 신호는 반사, 산란 및 회절의 세 가지 원리를 사용하여 전파됩니다.

Reflection 신호가 신호의 파장보다 훨씬 큰 단단한 표면 (예 : 단단한 벽)을 만날 때 발생합니다.
Diffraction 신호가 신호의 파장보다 큰 에지 또는 코너 (예 : 벽의 에지)를 만날 때 발생합니다.
Scattering 신호가 신호의 파장보다 작은 크기의 작은 물체를 만날 때 발생합니다.

다중 경로 전파의 한 가지 결과는 여러 다른 경로를 따라 신호 전파의 여러 복사본이 서로 다른 시간에 어느 지점에 도달한다는 것입니다. 따라서 한 지점에서 수신 된 신호는inherent noise, distortion, attenuation, 및 dispersion 채널뿐만 아니라 interaction of signals 여러 경로를 따라 전파됩니다.

지연 확산

위치에서 프로빙 펄스를 전송하고 수신 위치에서 수신 된 신호를 시간 함수로 측정한다고 가정합니다. 수신 된 신호의 신호 전력은 다중 경로 전파로 인해 시간이 지남에 따라 확산됩니다.

지연 확산은 시간에 따른 지연 확산 결과의 밀도 함수에 의해 결정됩니다. Average delay spread 과 root mean square delay spread 계산할 수있는 두 개의 매개 변수입니다.

도플러 확산

이것은 spectral broadening모바일 라디오 채널의 변화율로 인해 발생합니다. 이는 모바일 스테이션과 기지국 간의 상대적인 움직임이나 채널에서 물체의 움직임으로 인해 발생합니다.

모바일의 속도가 높고 도플러 확산이 높고 결과 채널 변동이 기저 대역 신호보다 빠를 때이를 fast fading. 채널 변화가 기저 대역 신호 변화보다 느리면 결과적인 페이딩을slow fading.