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,两个端点之间的直接视距(LOS)提供最佳条件,但这在工业环境中往往不切实际,更何况农村地区还存在季节性问题影响传播。非视距(NLOS)和超视距(BLOS)的技术则为处理这些复杂传播环境提供了解决方案,以确保链路稳定且安全。
无线电波的直线传播,即视距传播,是指发射天线与接收天线之间能互相“看见”的距离内,电波从发射点直接到达接收点的一种方式。这意味着最短的信号波长远远超过光波长数千倍,因此并非所有直线可见的空间都适用于无线电视距(RadioLOS)传播。
为了实现可靠的射频链路,需要进行精细规划,这包括研究路径、设备选择以及天线位置。此外,还需考虑干扰因素,如地面反射、地球曲率、大气层以及各种障碍物对信号强度和质量的影响。
菲涅耳区是两个锥形连接端点之间形成的一个足球形区域,该区域必须保持畅通以确保高质量链接。在这个区域内出现任何障碍物都会导致信号强度下降或间歇性损害。垂直极化信号会被反相而达到天线异相,而水平极化则表现出相反效果。菲涅耳区面积取决于链路端点间距离及发送信号的波长。
除了菲涅耳区之外,来自地面或水面的反射也是一个挑战。本质上,它们引起多径干扰并降低了信号质量。在处理这种现象时,可以使用多样性天线和复杂算法来整合或拒绝基于是否有相位差异的情况下的信程单元。而提高天线高度是更长距离链路中处理地平面反射最常用方法之一。
地球表面的曲率也会影响通信,因为经验法则表明,在没有阻挡的情况下,一条7英里的无缝链路被称为“地球凸起”。此外,大气对通信也有所影响,因为不同的大气条件会造成不同程度的地球弯曲,从而增加有效距离约四分之三。
最后,无论是非视距还是超视距,都可能遇到各种障碍物,这些障碍物可以根据其大小对电磁场产生不同的效应。当它们小于入射波长时,其作用微乎其微;当等大于入射波长时,则可能导致部分衰减;当大于入射波长时,则完全阻挡其中某些方面的人类活动。
要克服这些困难,最常用的方法是在较远的地方设置中继站,以便重送信息,并通过调制频率、功率调整等手段改善通信效率。
因此,无论是在城市还是乡村地区,都需要专业人员进行详细分析,为确定最佳路径、避免潜在障碍物以及决定是否需要额外设备如中继站提供指导。这份报告通常包含了一幅路径在地图上的清晰描述,以及任何潜在干预因素的地理标记。在设计过程中,与当地建筑部门合作,对即将建设项目进行调查,是必要的一步,以确保未来的发展不会破坏现有的网络结构。
总结来说,在构建一套完整、高效且可靠的手持式无绳网络,我们必须深入了解每个环节,从选择合适类型的地面覆盖到优化我们的数据流动,每一步都是至关重要的一步。而事先规划比后期修正更具成本效益,也更加关键。