Lý thuyết ăng ten - Các kiểu lan truyền

Trong chương này, chúng ta hãy xem xét các chủ đề thú vị khác nhau như các tính chất của sóng vô tuyến, sự lan truyền của sóng vô tuyến và các loại của chúng.

Sóng radio

Sóng vô tuyến dễ tạo ra và được sử dụng rộng rãi cho cả thông tin liên lạc trong nhà và ngoài trời vì khả năng truyền qua các tòa nhà và di chuyển xa.

Các tính năng chính là -

Vì truyền dẫn vô tuyến là Omni directional về bản chất, nhu cầu căn chỉnh vật lý máy phát và máy thu không nảy sinh.
Tần số của sóng vô tuyến quyết định nhiều đặc tính của đường truyền.
Ở tần số thấp, sóng có thể vượt qua chướng ngại vật một cách dễ dàng. Tuy nhiên, sức mạnh của họ giảm theo một quan hệ nghịch đảo bình phương đối với khoảng cách.
Các sóng tần số cao hơn dễ bị hạt mưa hấp thụ hơn và chúng bị phản xạ bởi các chướng ngại vật.
Do phạm vi truyền dẫn dài của sóng vô tuyến, nhiễu giữa các đường truyền là một vấn đề cần được giải quyết.

Trong dải VLF, LF và MF, sự lan truyền của sóng, còn được gọi là ground wavestheo đường cong của trái đất. Phạm vi truyền tối đa của những sóng này là vài trăm km. Chúng được sử dụng để truyền băng thông thấp như phát sóng radio Điều chế Biên độ (AM).

Các đường truyền băng tần HF và VHF được hấp thụ bởi khí quyển, gần bề mặt Trái đất. Tuy nhiên, một phần của bức xạ, được gọi làsky wave, được bức xạ ra bên ngoài và hướng lên tầng điện ly ở tầng trên của bầu khí quyển. Tầng điện ly chứa các hạt bị ion hóa hình thành do bức xạ của Mặt trời. Những hạt bị ion hóa này phản xạ sóng bầu trời trở lại Trái đất. Một làn sóng mạnh trên bầu trời có thể bị phản xạ nhiều lần giữa Trái đất và tầng điện ly. Sóng bầu trời được sử dụng bởi các nhà khai thác đài nghiệp dư ham học hỏi và liên lạc quân sự.

Truyền sóng vô tuyến

Trong Radio communication systems, chúng tôi sử dụng sóng điện từ không dây làm kênh. Các ăng ten có thông số kỹ thuật khác nhau có thể được sử dụng cho những mục đích này. Kích thước của các ăng-ten này phụ thuộc vào băng thông và tần số của tín hiệu được truyền.

Phương thức lan truyền của sóng điện từ trong khí quyển và trong không gian tự do có thể được chia thành ba loại sau:

Truyền dẫn đường ngắm (LOS)
Truyền sóng trên mặt đất
Truyền sóng trên bầu trời

Trong các dải tần ELF (Tần số cực thấp) và VLF (Tần số rất thấp), Trái đất và tầng điện ly đóng vai trò dẫn sóng cho sự truyền sóng điện từ.

Trong các dải tần số này, tín hiệu liên lạc thực tế lan truyền khắp thế giới. Độ rộng băng tần của kênh nhỏ. Do đó, thông tin được truyền qua các kênh này có tốc độ chậm và bị giới hạn trong truyền dẫn kỹ thuật số.

Sự lan truyền Line of Sight (LOS)

Trong số các phương thức lan truyền, phương thức lan truyền theo đường ngắm này là phương thức mà chúng ta thường nhận thấy. bên trongline-of-sight communication, như tên của nó, sóng truyền đi một khoảng cách tối thiểu của tầm nhìn. Có nghĩa là nó di chuyển đến khoảng cách mà mắt thường có thể nhìn thấy. Bây giờ điều gì xảy ra sau đó? Chúng ta cần sử dụng một bộ khuếch đại kiêm máy phát ở đây để khuếch đại tín hiệu và truyền lại.

Điều này được hiểu rõ hơn với sự trợ giúp của sơ đồ sau.

Hình mô tả rất rõ ràng phương thức lan truyền này. Đường truyền của đường ngắm sẽ không suôn sẻ nếu có bất kỳ chướng ngại nào trên đường truyền của nó. Vì tín hiệu chỉ có thể truyền đến những khoảng cách nhỏ hơn trong chế độ này, nên việc truyền này được sử dụng choinfrared hoặc là microwave transmissions.

Truyền sóng mặt đất

Sự truyền sóng trên mặt đất của sóng theo đường bao của trái đất. Một làn sóng như vậy được gọi làdirect wave. Đôi khi sóng bị uốn cong do từ trường Trái đất và bị phản xạ lại máy thu. Một làn sóng như vậy có thể được gọi làreflected wave.

Hình trên mô tả quá trình truyền sóng trên mặt đất. Sóng khi truyền qua bầu khí quyển của Trái đất được gọi làground wave. Sóng trực tiếp và sóng phản xạ cùng góp tín hiệu tại trạm thu. Khi sóng cuối cùng đến người nhận, độ trễ sẽ bị loại bỏ. Ngoài ra, tín hiệu được lọc để tránh méo và khuếch đại cho đầu ra rõ ràng.

Truyền sóng trên bầu trời

Truyền sóng trên bầu trời được ưu tiên khi sóng phải truyền đi một khoảng cách xa hơn. Ở đây sóng được chiếu lên bầu trời và nó lại được phản xạ trở lại trái đất.

Các sky wave propagationđược mô tả tốt trong hình trên. Ở đây các sóng được thể hiện là được truyền đi từ một nơi và nơi nó được nhận bởi nhiều máy thu. Do đó, nó là một ví dụ về phát sóng.

Các sóng, được truyền từ ăng-ten của máy phát, bị phản xạ từ tầng điện ly. Nó bao gồm nhiều lớp hạt tích điện khác nhau ở độ cao từ 30- 250 dặm phía trên bề mặt trái đất. Sự di chuyển như vậy của sóng từ máy phát đến tầng điện ly và từ đó đến máy thu trên Trái đất được gọi làSky Wave Propagation. Tầng điện ly là lớp ion hóa xung quanh bầu khí quyển của Trái đất, thích hợp cho sự truyền sóng trên bầu trời.