Lý thuyết ăng ten - Các thuật ngữ trong truyền sóng

Trong quá trình lan truyền của một làn sóng, có một vài thuật ngữ mà chúng ta thường gặp. Hãy để chúng tôi thảo luận về các điều khoản này từng cái một.

Chiều cao ảo

Khi một sóng bị khúc xạ, nó bị uốn cong xuống dần dần, nhưng không mạnh. Tuy nhiên, đường đi của sóng tới và sóng phản xạ là như nhau nếu nó bị phản xạ từ một bề mặt nằm ở độ cao lớn hơn của lớp này. Chiều cao lớn hơn như vậy được gọi là chiều cao ảo.

Hình vẽ phân biệt rõ ràng virtual height (chiều cao của sóng, được cho là sẽ được phản xạ) và actual height(chiều cao khúc xạ). Nếu biết độ cao ảo thì có thể tìm được góc tới.

Tần suất tới hạn

Tần số tới hạn của một lớp xác định tần số cao nhất sẽ được lớp đó quay trở lại trái đất, sau khi được máy phát chiếu tia, lên thẳng bầu trời.

Tỷ lệ mật độ ion hóa, khi thay đổi một cách tiện lợi qua các lớp, sóng sẽ bị bẻ cong xuống dưới. Tần số tối đa bị bẻ cong và đến trạm thu với độ suy giảm tối thiểu, có thể được gọi làcritical frequency. Điều này được biểu thị bằngf_c.

Đa đường

Đối với các tần số trên 30 MHz, sự truyền sóng trên bầu trời tồn tại. Đa đường tín hiệu là vấn đề phổ biến đối với sự lan truyền của sóng điện từ qua sóng Sky. Sóng, được phản xạ từ tầng điện ly, có thể được gọi làhop hoặc là skip. Có thể có một số bước nhảy đối với tín hiệu vì nó có thể di chuyển qua lại từ tầng điện ly và bề mặt trái đất nhiều lần. Sự chuyển động của tín hiệu như vậy có thể được gọi làmultipath.

Hình trên cho thấy một ví dụ về lan truyền đa đường. Sự lan truyền đa đường là một thuật ngữ, mô tả nhiều con đường mà một tín hiệu đi để đến đích. Những con đường này bao gồm một số bước nhảy. Các đường đi có thể là kết quả của phản xạ, khúc xạ hoặc thậm chí là nhiễu xạ. Cuối cùng, khi tín hiệu từ các đường khác nhau đến máy thu, nó mang theo độ trễ lan truyền, nhiễu bổ sung, lệch pha, v.v., làm giảm chất lượng của đầu ra nhận được.

Mờ dần

Sự giảm chất lượng của tín hiệu có thể được gọi là fading. Điều này xảy ra do hiệu ứng khí quyển hoặc phản xạ do đa đường.

Fading đề cập đến sự thay đổi của cường độ tín hiệu theo thời gian / khoảng cách. Nó phổ biến rộng rãi trong truyền không dây. Các nguyên nhân phổ biến nhất của sự mờ dần trong môi trường không dây là sự lan truyền đa đường và tính di động (của các đối tượng cũng như các thiết bị giao tiếp).

Bỏ qua khoảng cách

Khoảng cách có thể đo được trên bề mặt Trái đất từ ​​máy phát đến máy thu, nơi tín hiệu phản xạ từ tầng điện ly có thể đến máy thu với bước nhảy hoặc số lần bỏ qua tối thiểu, được gọi là skip distance.

Tần số sử dụng tối đa (MUF)

Các Maximum Usable Frequency (MUF)là tần số cao nhất do máy phát phát không phụ thuộc vào công suất của máy phát. Tần số cao nhất được phản xạ từ tầng điện ly đến máy thu được gọi làcritical frequency, fc.

$$ MUF = \ frac {Critical \ frequency} {\ cos \ theta} = f_ {c} \ sec \ theta $$

Tần số làm việc tối ưu (OWF)

Tần số, đang được sử dụng chủ yếu cho một đường truyền cụ thể và đã được dự đoán là sẽ được sử dụng trong một khoảng thời gian cụ thể, trên một đường dẫn, được gọi là Optimum Working Frequency (OWF).

Sự nhiễu giữa các tín hiệu giao thoa

Inter symbol interference(ISI) xảy ra phổ biến hơn trong hệ thống thông tin liên lạc. Đây là lý do chính cho tín hiệu đa đường cũng. Khi tín hiệu đến trạm nhận thông qua các đường truyền khác nhau, chúng triệt tiêu lẫn nhau, được gọi là hiện tượngsignal fading. Ở đây, cần nhớ rằng các tín hiệu tự hủy theo cách véc tơ.

Độ sâu da

Sóng điện từ không thích hợp để lan truyền dưới nước. Tuy nhiên, chúng có thể lan truyền dưới nước miễn là chúng ta làm cho tần số lan truyền cực kỳ thấp. Sự suy giảm của sóng điện từ dưới nước được thể hiện bằng độ sâu của da.Skin depthđược định nghĩa là khoảng cách tại đó tín hiệu bị suy giảm 1 / e. Nó là thước đo độ sâu mà sóng EM có thể xuyên qua. Độ sâu của da được biểu thị bằngδ (đồng bằng).

Tuyên truyền ống dẫn

Ở độ cao khoảng 50 mts từ tầng đối lưu, một hiện tượng tồn tại; nhiệt độ tăng theo độ cao. Trong vùng này của tầng đối lưu, các tần số cao hơn hoặc tần số vi sóng có xu hướng khúc xạ trở lại bầu khí quyển của Trái đất, thay vì bắn vào tầng điện ly, để phản xạ. Những sóng này lan truyền xung quanh độ cong của trái đất thậm chí lên đến khoảng cách 1000km.

Sự khúc xạ này tiếp tục diễn ra trong vùng này của tầng đối lưu. Điều này có thể được gọi làSuper refraction hoặc là Duct propagation.

Hình ảnh trên cho thấy quá trình của Duct Propagation. Yêu cầu chính đối với sự hình thành ống dẫn là sự nghịch đảo nhiệt độ. Sự tăng nhiệt độ theo chiều cao, chứ không phải sự giảm nhiệt độ được gọi là hiện tượng nghịch nhiệt.

Chúng ta đã thảo luận về các tham số quan trọng mà chúng ta bắt gặp trong quá trình truyền sóng. Các sóng có tần số cao hơn được truyền và nhận bằng kỹ thuật truyền sóng này.