Yayılma Kayıpları

Anten ve Dalga yayılımı, kablosuz iletişim ağlarında hayati bir rol oynar. Anten, uzaya / uzaya elektromanyetik enerji yayan / toplayan (ileten veya alan) bir elektrik iletkeni veya bir iletkenler sistemidir. İdealleştirilmiş bir izotropik anten her yöne eşit olarak yayılır.

Yayılma Mekanizmaları

Kablosuz iletimler üç modda yayılır. Onlar -

  • Yer dalgası yayılımı
  • Gökyüzü dalgası yayılımı
  • Görüş hattı yayılımı

Ground wave propagation dünyanın dış çizgisini takip ederken sky wave propagation hem toprak hem de iyonosferin yansımasını kullanır.

Line of sight propagationverici ve alıcı antenlerin birbirlerinin görüş alanı içinde olmasını gerektirir. Altta yatan sinyalin frekansına bağlı olarak, belirli yayılma modu izlenir.

Yer dalgası ve gökyüzü dalgası iletişimine örnekler: AM radio ve international broadcastsBBC gibi. 30 MHz'in üzerinde, ne yer dalgası ne de gökyüzü dalgası yayılımı çalışmaz ve iletişim görüş hattı üzerinedir.

İletim Sınırlamaları

Bu bölümde, elektromanyetik dalga aktarımlarını etkileyen çeşitli sınırlamaları tartışacağız. Zayıflatma ile başlayalım.

Zayıflama

Sinyalin gücü, iletim ortamına olan mesafeye göre düşer. Zayıflamanın kapsamı, mesafe, iletim ortamı ve temelde yatan iletim frekansının bir fonksiyonudur.

Çarpıtma

Farklı frekanslardaki sinyaller farklı düzeylerde zayıfladığından, çeşitli frekanslar üzerinde bileşenlerden oluşan bir sinyal bozulur, yani alınan sinyalin şekli değişir.

Bu sorunu çözmenin (ve orijinal şeklini geri kazanmanın) standart bir yöntemi, daha yüksek frekansları yükseltmek ve böylece bir frekanslar bandı üzerindeki zayıflamayı eşitlemektir.

Dağılım

Dağılma, yayılma sırasında bir elektromanyetik enerji patlamasının yayılması olgusudur. Art arda hızla gönderilen veri patlamaları, dağılma nedeniyle birleşme eğilimindedir.

gürültü, ses

Gürültünün en yaygın biçimi, genellikle ek bir Gauss modeli kullanılarak modellenen termal gürültüdür. Termal gürültü, elektronların ısıl çalkalanmasından kaynaklanır ve frekans spektrumu boyunca homojen olarak dağıtılır.

Diğer gürültü türleri şunlardır:

  • Inter modulation noise (taşıyıcı frekanslarının toplamı veya farklılığı olan frekanslarda üretilen sinyallerden kaynaklanır)

  • Crosstalk (iki sinyal arasında girişim)

  • Impulse noise (harici elektromanyetik bozuklukların neden olduğu düzensiz yüksek enerji darbeleri).

Bir dürtü gürültüsü analog veriler üzerinde önemli bir etkiye sahip olmasa da, dijital veriler üzerinde gözle görülür bir etkiye sahiptir ve burst errors.

Yukarıdaki şekil, gürültü sinyalinin orijinal sinyalle nasıl örtüştüğünü ve özelliklerini değiştirmeye çalıştığını açıkça göstermektedir.

Solma

Solma, sinyal gücünün zamana / mesafeye göre değişimini ifade eder ve kablosuz iletimlerde yaygın olarak görülür. Kablosuz ortamda solmanın en yaygın nedenleri, çok yollu yayılma ve hareketliliktir (nesnelerin ve iletişim cihazlarının).

Çok yollu yayılma

Kablosuz ortamda sinyaller yansıma, saçılma ve kırınım olmak üzere üç ilkeyi kullanarak yayılır.

  • Reflection sinyal, boyutu sinyalin dalga boyundan çok daha büyük olan, örneğin katı bir duvar gibi büyük bir katı yüzeyle karşılaştığında oluşur.

  • Diffraction sinyal, boyutu sinyalin dalga boyundan daha büyük olan, örneğin bir duvarın bir kenarı olan bir kenar veya köşeyle karşılaştığında meydana gelir.

  • Scattering sinyal, sinyalin dalga boyundan daha küçük boyutlu küçük nesnelerle karşılaştığında oluşur.

Çok yollu yayılmanın bir sonucu, bir sinyal yayılmasının birden çok farklı yol boyunca birden çok kopyasının herhangi bir noktaya farklı zamanlarda ulaşmasıdır. Dolayısıyla, bir noktada alınan sinyal yalnızcainherent noise, distortion, attenuation, ve dispersion kanalda değil, aynı zamanda interaction of signals birden çok yol boyunca yayılır.

Gecikme yayılması

Bir konumdan bir sondalama darbesi gönderdiğimizi ve alıcı konumunda alınan sinyali zamanın bir fonksiyonu olarak ölçtüğümüzü varsayalım. Alınan sinyalin sinyal gücü, çok yollu yayılma nedeniyle zamanla yayılır.

Gecikme yayılımı, ortaya çıkan gecikmenin zaman içindeki yayılmasının yoğunluk fonksiyonu tarafından belirlenir. Average delay spread ve root mean square delay spread hesaplanabilen iki parametredir.

Doppler yayılması

Bu bir ölçüsüdür spectral broadeningmobil radyo kanalının değişim hızından kaynaklanır. Ya mobil ve baz istasyonu arasındaki nispi hareketten ya da kanaldaki nesnelerin hareketinden kaynaklanır.

Mobilin hızı yüksek olduğunda, Doppler yayılması yüksek olduğunda ve ortaya çıkan kanal varyasyonları, temel bant sinyalininkinden daha hızlıdır, buna fast fading. Kanal varyasyonları temel bant sinyal varyasyonlarından daha yavaş olduğunda, sonuçta ortaya çıkan zayıflama olarak adlandırılır.slow fading.