Kuidas RF reisib?

 

Raadiosageduse (RF) lained on elektromagnetilise kiirguse tüüp ja nende levik järgib elektromagnetiliste lainete aluspõhimõtteid . Siin on üksikasjalik analüüs, kuidas RF -lained levitavad:

 

1. RF -lainete olemus

RF -lained on osa elektromagnetilisest spektrist, sagedusvahemikus on umbes 3 kiloherz (kHz) kuni 300 gigaherz (GHz) . nagu kõik elektromagnetilised lained, need koosnevad võnkuvatest elektrilistest ja magnetilistest fieldsist, mis on kõigi teiste suunas ja mõlemad suunatud suunas ja mõlemale.

 

2. RF -leviku peamised režiimid

RF -lainete levitamine sõltub nende sagedusest, keskkonnateguritest ja saatja ja vastuvõtja vahelisest kaugusest .. Peamised levimisrežiimid hõlmavad järgmist:

a . näitliri (los) levimine

Põhimõte: RF -lained sõidavad sirgjooneliselt, sarnaselt nähtava valgusega, nõudes saatja ja vastuvõtja . vahel takistusteta teed

Sagedusvahemik: Tavaliselt kasutatakse kõrgemate sageduste jaoks .

Näited: Satelliidilingid, mikrolainetornid, lühiajalised Wi-Fi ja radarisüsteemid .

Piirang: Blokeeritud hoonete, mäed või Maa kumerus . Seetõttu tuginevad pikamaa-LOS-lingid tavaliselt tornidele või satelliitidele, et saavutada "vastastikune nähtavus ."

b . maa -laine levitamine

Põhimõte: RF -lained liiguvad mööda Maa pinda, juhitud maapinnast ja alumisest atmosfäärist .. Lained indutseerivad maapinna voolu, põhjustades need aeglustumise ja painutamiseni (järgides maa kõverust) .

Sagedusvahemik: Madalad sagedused (LF, 30–300 kHz) ja keskmised sagedused (MF, 300 kHz - 3 MHz), näiteks amplituudimodulatsioon (AM) raadio (535–1605 kHz) .

Eelis.

Piirang: Maapinna sumbumise (energia nõrgenemine), eriti kareda või väga juhtiv maastikul (e . g ., märgalad) .

c . taevalaine (Ionosfääriline) levik

Põhimõte: RF-lained peegeldavad või murravad laetud osakeste ionosfääri (ioonide) kiht Maa ülemises atmosfääris, mis asub 60–1000 kilomeetri kaugusel maapinnast ..

Sagedusvahemik: Kõrged sagedused (HF, 3–30 MHz), mida kasutatakse lühilaineraadio, amatöörraadio ja pikamaalennunduse/merenduskommunikatsiooni jaoks .

 

3. tegurid, mis mõjutavad laine levimist:

Ülekandenurk: Alumine nurk võimaldab pikemat "humalat ."

d . difraktsioon

Põhimõte: Servade või avade ilmnemisel painduvad RF -lained takistuste (näiteks hoonete või künkade) . ümber.

e . peegeldus

Põhimõte: RF -lained peegeldavad pindadest nagu hooned, vesi, metalliobjektid või maapind . peegeldunud lained võivad kaudselt jõuda vastuvõtjani, kuid võivad põhjustada mitmetasandilisi häireid (kui otsesed ja peegeldunud lained on faasist väljas, nõrgestades või moonutades signaali) .

f . murdumine

Põhimõte: RF -lained painduvad erineva tihedusega söötme läbimisel (e . g ., erineva temperatuuri, niiskuse või ioonide tihedusega atmosfääri kihid), mis võib põhjustada üles- või allapoole suunatud läbipainet .

4. sumbumine ja kaotused

RF -lained kaotavad levimise ajal energia (sumbumine) järgmistel põhjustel:

Vaba kosmosetee kaotus: Lainete loomulik levik, kui nad saatjast eemale liiguvad (signaali tugevus väheneb vahemaa ruuduga) .

Imendumine: Ained nagu veeaur, vihm või lehestik neelavad RF energiat .

Hajumine: Lained hajutatakse väikeste osakeste või töötlevate pindadega, vähendades signaali tugevust .

 

Kokkuvõte

RF-lained levivad elektromagnetilise kiirgusena ja nende levimisrežiimid määratakse sageduse ja keskkonnaga: kõrgemad sagedused kasutavad peamiselt nägemisliini levimist, madalamad sagedused tuginevad maapinnalainetele ja kõrge sagedused saavutavad taevalaine leviku ionosfääri kaudu {2} {3}, mis on refraktsioon, nii difraktsioon, nii difraktsioon, nii on difraktsioon, see on difraktsioon, see on difraktsioon, see on difraktsioon, nii difraktsioon, nii difraktsioon. on ülioluline sidesüsteemide (e . g ., mobiilsidevõrgud, raadio, satelliidid), et tagada usaldusväärne ülekanne .