在设计无线系统时,理解信号如何在发射器和接收器之间传播至关重要。理想情况下,两个端点之间存在清晰的视距(LOS),但这在工业环境或农村地区中往往是不切实际的。非视距(NLOS)和超视距(BLOS)是可行的选择,它们能够成功处理这些传播条件,以提供稳定且安全的链路。
无线电波传输
视距内传播指的是天线间能相互“看见”的距离范围内电波直接从发射点到接收点的传播方式。这意味着信号波长要比最长光波长大几千倍,因此视距内传播并不一定转化为无线电视距传播。
为了确保可靠的射频链路,我们必须进行细致规划,这包括对无线电路径进行研究,以及精明选择设备和天线位置。发射器通常使用全向天线,而接收天线可能是全向型,但为了提高信号强度,常常采用定向天线。
对于两端点之间专用的链路——点对点连接,可以通过使用定向天線来减小波束宽度以避免干扰并增强有效信号。在系统设计完成前,一切因素都需要考虑。设计师还需了解可能遇到的障碍物及其影响。
菲涅耳区
第一个潜在障碍就是菲涅耳区,这是一个足球形区域,位于两个锥形连接端口之间,其周围必须保持畅通,以确保高质量链接。此区域技术上被称作“椭球”,其中心包含了发射器、接收器以及它们所处区域。
第一、二个菲涅耳区域中的障碍物,不一定会阻挡直观上的视野,但它们会降低信号强度并引起间歇性损害。当垂直极化信号遇到这个区域中的物体时,它们将反相地抵达接收方,从而降低了整体信号质量。而水平极化则表现出相反效果。通信链路两端距离以及发送出的波长决定了菲涅耳区的面积大小。
地面与水面的反射
另一个影响LOS通信的事实是来自地面或水面的回声。本质上,大气层造成的地平面反射引入多径干扰,并降低了整个通信链路的性能。在微波短程通信中,可以利用多样性天线和复杂算法来处理多径现象,并根据是否同步于相位来决定是否融合或拒绝这些现象。在更远距离的情况下,提升天线高度成为了处理地平面反射的一个关键方法之一。
地球曲率及大气层
影响LOS通信还有地球自身弯曲的问题。大气压力变化最显著的一种效应是由于地球表面上的不同高度不均匀导致的大气层对电子通讯产生额外延迟,使得实际旅行长度增加约四分之三。
此外,还有其他许多因素,如温度、湿度等,都会对电子通讯产生不同的影响。但是在这里我们主要讨论的是大气压力的作用。
最后,对于那些无法实现理想视角的情况,无缝网络解决方案可以帮助建立更多灵活性的网络结构,即使在物理空间不允许直接联系的情况下也能维持数据流动。
声明:本文为转载类文章,如涉及版权问题,请及时联系我们删除(QQ: 2737591964),不便之处,敬请谅解!