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,两端点之间的清晰视距(LOS)是最佳选择,但这在工业环境中往往不切实际。此外,在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)的选项提供了处理这些传播条件的解决方案,以确保链路稳定且安全。
无线电波在空气中的传播方式称为视距传播,即直线距离内的电波从发射点到接收点直接进行,这种方式适用于较短距离。在此基础上,我们可以探讨更复杂的情况,如菲涅耳区、地面和水面的反射、地球曲率以及大气层对信号的影响。
菲涅耳区域是一个足球形区域,必须保持畅通以保证高质量链接。这一区域包括一个“长椭球”,围绕着发射器、接收器以及它们之间的空间。当障碍物位于这一区域内,它们可能不会阻挡直线视距但会导致信号强度下降和间歇性损害。垂直极化信号与水平极化信号受到不同程度干扰。
地面或水面的反射是另一个挑战。地平面造成的多径干扰会降低信号质量。在处理这种情况时,可以使用多样性天线和复杂算法来整合或拒绝相位不同的多径现象。而提高天线高度则是处理长距离链路的地平面反射常用方法。
地球曲率也需要考虑,因为地球上的任何位置都有7英里的“地球凸起”。大气层对通信也有显著影响,大气压力的变化导致信号弯曲,使得有效长度比真实长度增加约四分之三。
非视距传播描述的是没有明确路径连接的情况,其中障碍物可能完全阻塞或几乎没有影响取决于其大小与入射波长相比。当障碍体小于入射波长时,其对通信几乎无影响;当其尺寸与入射波长相同时,衰减最小;而如果障碍物大于入射波长,则将严重阻挡通信。
超视距传播是一种特殊情况,当由地形、障碍物等因素造成无法建立可靠通信链路时通常发生。此类情境下的解决方案涉及无源或有源中继技术,以增强链路覆盖范围并保持稳定性。
最后,无线电路径研究对于确定端点之间连续、高效且可靠的数据流至关重要。这包括识别最佳路径、潜在障碍及其效果,以及是否需要辅助设备如中继站。此报告通常包含图表展示路径特征,并标记出任何潜在建设项目,以便规划者能够评估未来开发活动可能带来的冲击。