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”的距离范围内直接从发射点到接收点的电波传输。这意味着尽管最短信号波长远超过最长光波长,但不一定意味着所有VIS通信都可以转化为无线电距离通信。
为了确保高质量射频链路,我们需要进行精细规划,这包括对无线路径进行研究,以及选择合适设备和天线位置。使用全向天线作为发射器,可以将信号广泛发送出去。而接收天线通常也采用全向设计,但为了提高接收到的有效信号强度,有时候会使用定向天线以减少干扰。
对于专用的两端连接,如点对点链路,可以通过缩小波束宽度来利用定向天线避免干扰并增强信号。在制定最终系统设计之前,必须考虑所有这些因素。此外,还应了解可能面临的一些障碍。
菲涅耳区
第一个潜在障碍是菲涅耳区,即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,以保证高质量链接。在这里,我们主要关注第一个菲涅耳区;技术上,该区域是一个“长椭球”,围绕着发射器、接收器以及它们之间的地带。
第一处菲涅耳区域中的障碍物,不必然位于端点间直观可见之处,却会导致信号强度下降及间歇性损害。根据不同极化状态下的垂直或水平方向上的反相效应,垂直极化的信号会发生相位变化,而水平极化则表现出相反效应。此外,由于地面或水面的反射,本地地平面造成多径干扰,并降低了网络性能。在处理这种情况时,可利用多样性天线与复杂算法来识别破坏性的多径现象,并决定是否整合或者拒绝该类型单元以优化信息流动。
地球曲率与大气层影响
地球表面的弧度还影响了通信链路,因为经验法则表明,在没有任何阻挡的情况下,如果从海平面发出7英里的直角投影,那么这一部分被称为“地球凸起”。此外,大气层也对RF信号有显著影响,因为它使得地球表面的高度并不均匀,因此不同的大气条件都会改变不可见通道。大气压力随时间增加,将导致RF浪受到弯曲,从而加剧了4/3倍以上延迟问题。
物理障碍物
非可见通道描述的是当两个节点无法直接看到彼此时建立起来的连接。当沿途存在物理障碍物时,无论其大小,都会对电子信息产生不同程度影响。如果这个体积比入射波小,它就不会引起太大的干扰;如果它与入射波长度相同,则电子能量就会周围衍生并穿过体积边缘。
然而,如果体积远大于入射频率,就会严重打断连续数据流程,同时依赖于材料特性以及其他物理因素来确定其具体效果。
超级不可见通道
超级不可见通道是一种特殊形式,即BLOS,这种情景经常出现在由地球凸起、地形或其他物理屏蔽所阻止的大型卫星通信网络中克服这些挑战所需采取同样的策略。用于中、小距离链路共有的方法包括无源、中继站等设备,他们负责接受初始发送者的输入然后重新发送,以扩展覆盖范围。
评估路径研究
开始构建双方之间稳定的连结前,最关键步骤之一就是进行路径分析。这项工作由专业人员完成,他们运用各种工具详细描绘出各个节点及其旁边的地形图,以确定最佳路径、整个菲尼尔区域中的潜在屏蔽物及他们如何影响整个过程,以及必要安装辅助设备如中继站等地点给予初期送出的放松要求值及接受机灵敏度报告通常包含一张在地理图上显示路径的地图,并标记出任何可能进入这条道路内正在建设新建筑结构的地方建议联系当地政府部门确认未来的建筑项目是否已经计划要建造新的结构突破当前本身限制计划阶段仅仅将组件堆砌一起是不够充分的事实证明每一美元花费将获得额外回报。