Распространение радиоволн и радиочастотный спектр

Характеристики спектра и
распространение радиоволн
1
По материалам сайта «Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра»
Лекция для студентов ИПК

Спектр электромагнитных волн и его
использование
по материалам сайта http://rfcmd.ru
 Системы РС и ТРВ в качестве переносчика информации используют
ЭМ волны, распространяющиеся в свободном пространстве.
Диапазон частот РЧ спектра от 3 кГц до 3000 ГГц, активно
используется от 3 кГц до 60 ГГц, 60-400 ГГц загружен мало.
 Международная таблица распределения частот предусматривает
использование до 1000 ГГц, однако использование диапазона 400-
3000 ГГц для целей радиосвязи и ТРВ затруднительно из-за
большого затухания.
 Система управления использованием РЧС это сочетание:
административных, юридических, экономических и технических
процедур, основанных на международных соглашениях,
государственном законодательстве, способствующее эффективной
работе радиоэлектронных средств.
2

Спектр электромагнитных волн и его
использование
• .
Длина
волны, м
Частота,Г
ц
10 103 105 107
109 1011 1013
1015 1017
107 105 103 10 10-
1
10-
3
10-
5
10-7
10-
9
Радиоволны
Инфракрасное
излучение
Ультрафиолетовое
излучение
Видимое
излучение
Воздушные
линии
Симметричный
кабель
Коаксиальный
кабель
Спутниковые линии
СветоводыРРЛ
по материалам сайта http://rfcmd.ru3

Номер
диапазона
Наименование
частот
Частоты Волны
4 Очень низкие -
мириаметровые
ОНЧ
СДВ
3-30 кГц 100-10 км
5 Низкие частоты
километровые
НЧ
дв
30-300 кГц 10-1 км
6 Средние -
Гектометровые
СЧ
СВ
300-3000 кГц 1000-100 м
7 Высокие -
Декаметровые
ВЧ
КВ
3-30 МГц 100-10 м
8 Очень высокие -
Метровые волны
ОВЧ
УКВ
30-300 МГц 10-1 м
9 Ультравысокие -
Дециметровые
УВЧ 300-3000 МГц 10-1 дм
10 Сверхвысокие -
Сантиметровые
СВЧ 3-30 ГГц 10 -1 см
11 Крайневысокие -
Миллиметровые
КВЧ 30-300 ГГц 10-1 мм
12 Децимиллиметровые 300-3000 ГГц 1-0,1 мм

Классификация РЧ спектров
 Распределение частот между отдельными странами и регламентация работы
радиосредств производится на всемирных (или региональных)
административных конференциях (ВАКР) представителей стран - членов МСЭ.
 Решения ВАКР отражаются в Регламенте радиосвязи, который определяет
использование радиоспектра и условия работы различных радиосредств.
 Государственное и международно - правовое регулирование распределения
РЧ спектра и эффективного его использование РЭС всех назначений в РФ
возложено на ГКРЧ. Выделяют полосы РЧ: ГКРЧ, Мин.Обороны и ФСО в
пределах их полномочий.
 Назначают частоты РЧ органы МС, МО и ФСО, при ФСО Спецсвязь России в
качестве структурного подразделения.
 Категории использования полос радиочастот:
 ПР- преимущественное использование правительственными РЭС,
 ГР - для преимущественного использования гражданскими РЭС,
 СИ - для совместного использования.
5

Категории использования полос радиочастот:
•ПР-преимущественное использование
правительственными РЭС,
•ГР - для преимущественного использования
гражданскими РЭС,
•СИ - для совместного использования. Подробнее
CИ
ГР
ПР

ДОЛЯ ГРАЖДАНСКОГО СПЕКТРА В РФ
НЕДОСТАТОЧНА ДЛЯ РАЗВИТИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
• Категории частот • Процент спектра
• Применение
гражданских РЭС
не требует согласований c
МО РФ
• Применение гражданских
РЭС требует согласования с
МО РФ
• Применение военных РЭС
требует согласования с
Мининформсвязи РФ
• СИ – Совместное использование
• ГР – Гражданское использование
• Россия • США• Европа
• Категория СИ
в РФ «де факто»
приравнена к
категории ПР
• Необходимо
увеличение
категории ГР в
ближайшее время
• Применение гражданских
РЭС* требует согласования с
МО РФ
• ПР – Правительственное использование
29
4
22
54
45
75
17
51
3
Научно-исследовательский институт Радио (НИИР)

Характеристики РЧ спектра
 РЧС используется, но не расходуется.
 Возможно многократное использование РЧС многими РЭС с учётом
факторов времени, пространства и частоты.
 Между различными радиосистемами возможны помехи, что
ограничивает возможности совместного использования РЭС.
 РЧС, геостационарная орбита являются международным и
национальным ресурсом совместного использования.
 Характеристики РЭС определяют необходимость регламентации и
управления его использованием на международном и национально
уровнях.
 Управление предполагает установления порядка доступа к РЧС,
правил пользования, требованием к размещению РЭС и
ограничения на их технические параметры.
8

Международная система управления
использованием РЧС
 В 1865 году 20 стран, включая Россию, создали МТС –
международный телеграфный союз.
 На первой международной конференции по беспроводной
телеграфии в Берлине в 1906 году было произведено первое
распределение полос частот и приведены правила,
регулирующие использование радиотелеграфии
 В 1934 г. МТС был преобразован в МСЭ, который с 1947 г.
является специализированным агентством ООН.
 Членами МСЭ являются 192 государства.
 Функции МСЭ: распределение РЧС, координация усилий на
устранение помех и эффективное использование РЧС.
 Всемирные конференции являются высшим органом.
9

Принципы регламента радиосвязи
 РЧС и геостационарная орбита являются ограниченным ресурсами,
которые нужно использовать рационально, эффективно и экономно.
 Обеспечить справедливый доступ к РЧС разным странам (или группам
стран) с учётом потребностей развивающихся стран и географического
положения стран.
 Стараться ограничить число частот и ширину спектра до минимума для
обеспечения удовлетворительной работы.
 Должны в кратчайшие сроки внедряться новейшие технические
достижения.
 Все станции, независимо от назначения, не должны создавать
вредных помех другим радиослужбам.
 Обеспечить защиту от вредных помех частот, предназначенных для
случаев бедствия и обеспечения безопасности.
10

Региональные системы управления
 Региональное содружество по связи (РСС) -12 стран членов
– страны бывшего СССР.
 Европейская региональная система управления РЧС.
 Азиатско-тихоокеанский союз (АРТ) -32 страны.
 Совместная американская комиссия по электросвязи
(CITEL) -35 стран.
 Арабский совет министров связи и информатизации – 21
страна.
 Африканский союз электросвязи – 46 стран.
Основная работа – подготовка предложений и определение
позиций к региональным и всемирным конференциям
радиосвязи МСЭ (ITU).
11

Национальные задачи
 Обеспечение доступности и эффективности услуг для
личного и делового использования.
 Стимулирование внедрения новых технологий.
 Обеспечение общественной безопасности и обороны
страны.
 Обеспечение распространение массовой информации,
общественный и образовательный, развлекательный
интерес.
 Обеспечение охраны природных ресурсов.
 Обеспечение функционирования национальных и
международных систем связи и вещания.
12

Задачи радиоконтроля
 Выявление источников радиопомех.
 Выявление нарушения правил и порядка использования РЧС,
требований к параметрам излучения (приёма) РЭС и ВЧ устройств.
 Обеспечение эксплуатационной готовности РЧС.
 Измерение технических параметров РЭС, влияющих на ЭМС.
 Измерение напряжённости ЭМ поля, отклонения несущей частоты
номинала, уровня внеполосных излучений, излучаемой мощности,
формы диаграммы направленности антенны.
 Радиопеленгация и локализация источников излучений.
 Звуковой и визуальный контроль вещательных передач с целью
подтверждения требуемого качества.
 Определение зон уверенного приёма РЭС.
 Измерения с исследовательскими целями.
13

Вектор Умова — Пойнтинга — это вектор плотности потока энергии
электромагнитного поля. Этот вектор по модулю равен количеству энергии,
переносимой через единичную площадь, нормальную к S, в единицу
времени. Своим направлением вектор определяет направление переноса
энергии.
S
Вектор Пойнтинга S можно определить через векторное произведение
двух векторов (в комплексной форме),:
S = E·H Вт/м кв (Вт/см2 и мкВт/см2), E = √30 P/ r В/м,
где E и H — векторы электрического и магнитного полей соответственно.

Прямые волны
В однородных средах радиоволны распространяются прямолинейно с
постоянной скоростью, подобно световым лучам (радиолучи). Такое Р. р.
называется свободным. Условия Р. р. в космическом пространстве при
радиосвязи между наземной станцией и космическим объектом, между
двумя космическими объектами, при радиоастрономических наблюдениях,
при радиосвязи наземной станции с самолётом или между самолётами
близки к свободному.
Плотность потока электромагнитной энергии, пропорциональная
квадрату напряжённости поля волны, убывает с увеличением
расстояния r от источника обратно пропорционально r 2, что приводит
к ограничению расстояния, на котором может быть принят сигнал
передающей станции. Дальность действия радиостанции
(при отсутствии поглощения) равна:
Pc — мощность сигнала на входе приёмника,
Рш — мощность шумов, G1, G2 — коэффициенты направленного действия
передающей и приёмной антенн.16

Механизмов (виды) распространения
радиоволн
 В пределах прямой видимости,
 посредством земной волны, за счет дифракции,
огибания земли, (на 50 км. высота сегмента-78 м)
 ионосферной волны, ионосфера 60…600 км.
 пространственной волны (состоящей из прямой волны
и отраженных волн от различных поверхностей и
слоистых неоднородностей атм),
 путем тропосферного рассеяния, тропосфера 10…15 км
 из-за рассеяния гидрометеорами.
 На частотах выше 8 ГГц сещественно затухание в
гидрометиорах, молекулах воды и атомах кислорода.
17

Длинные и сверхдлинные волны (ОНЧ,НЧ)
Диапазон - ОНЧ. Частота 3 — 30 кГц
Вид распространения – сферический волновод
Дальность – Несколько ТЫСЯЧ КМ
Ширина полосы частот - Очень ограничена
Дальность действия помех – Очень большая
Использование - В мировом масштабе,
радионавигационная и стратегическая связь на большие
расстояния.
Диапазон – НЧ. Частота 30—300 кГц. ДВ -1…10 км.
 Вид распространения – Земная и ионосферная волна
постоянные условия распространения, сфер волновод
Дальность – Несколько (1…2) тысяч км. Волны, огибающие
землю в антиподе складываются в фазе
Ширина полосы частот – Очень ограниченна (29,7 кГц).
Использование - радиовещание, радионавигация, передача
сигналов времени, метеосводок.
18

Радиосвязь в диапазоне очень низких частот
 Радиоволны ОНЧ (VLF, 3—30 кГц) могут проникать в морскую
воду на глубины до 20 метров. Значит, подводная лодка,
находящаяся на небольшой глубине, может использовать этот
диапазон для связи. Даже подводная лодка, находящаяся
гораздо глубже, может использовать буй с антенной на длинном
кабеле. Буй может находиться на глубине нескольких метров и
из-за малых размеров не обнаруживается противником.
 Первый в мире ОНЧ-передатчик, «Голиаф», был построен в
Германии в 1943 году, после войны перевезён в СССР, в 1949—
1952 годах восстановлен в Нижегородской области и
эксплуатируется до сих пор.
19

Связь с подводными лодками
 Радиоволны крайне низкой частоты (КНЧ, ELF, до 30кГц) легко проходят
сквозь Землю и морскую воду. Строительство КНЧ - передатчика —
чрезвычайно сложная задача из-за огромной длины волны. Советская
система «ЗЕВС» работает на частоте 82 Гц (длина волны — 3656 км),
американская «Seafarer» (мореплаватель) — 76 Гц (длина волны —
3944,64 км). Длина волны в этих передатчиках сравнима с радиусом
Земли.
 Очевидно, что постройка дипольной антенны в половину длины волны
(протяжённостью ≈ 2000 км) — нереальная задача.
 Вместо этого следует найти область Земли с достаточно низкой удельной
проводимостью и заглубить в неё 2 значительных по размерам
электрода на расстоянии порядка 60 км друг от друга. Электрический ток
между электродами будет проникать глубоко в недра Земли, используя
их как часть огромной антенны. По причине крайне высокой
технической сложности такой антенны, только СССР и США имели КНЧ-
передатчики мощностью МВт.
 Приёмные антенны КНЧ-связи отнюдь не малы — лодки используют
выпускаемые буксируемые антенны.20

Диапазон – СЧ 0,3—3 МГц. Гектометровые100…1000 м.
Вид распространения – Земная (днём), пространственная волна .
Зона уверенного приёма, где в течении суток доминирует
земная волна.
Зона ближних замираний, где с наступлением темноты –
интерференция земной и пространственной волн.
Зона дальних замираний за счёт нескольких простран. волн
Дальность – земной волной 500 -700 км, ночью на расстоянии
100…200 км доминирующая пространствен. волна (R до 2…3
тыс.км). Антифединговые антенны.
Ширина полосы частот - Средняя
Вид распространения - Земная волна, ионосферная волна
Дальность действия помех – Очень большая
Использование - Связь пункта с пунктом на средние расстояния,
радиовещательная (150…1600 кГц) и морская подвижная связь,
морская вода обладает высокой проводимостью, малые
потери в земной волне.
21

Зона охвата в зависимости от мощности РПдУ
Мощность РПдУ, кВт Радиус зоны охвата, км
Диапазон ДВ
75 280
500 520
Диапазон СВ
75 220
150 300
250 350
500 400
1200 1040
Зоны охвата вещанием передатчиков в зависимости от
излучаемых мощностей, типа антенн и условий
местности варьируются в достаточно широких
пределах

Антенна диапазона СВ “Большая заря” состоящая из 36
секций и имеющая общую длину 3600 м

Диапазон декаметровый (КВ) ВЧ 3—30 МГц, 10…100 м.
 10-25 м.- дневные, 35-75 м. – ночные, промежуточные.
 Вид распространения : Ионосферная волна скачёк 1-3 тыс. км
Дальность – До нескольких тысяч км, земная несколько десятков км.
 Полоса частот – Широкая Дальность действия помех – Очень большая.
Возможна перекрёстная модуляция в ионосфере.
 Использование - Связь пункта с пунктом на большие и короткие
расстояния, глобальное радиовещание, подвижная связь. Кругосветное
эхо - 0,13 сек.
 Антенны зенитного излучения применяют для вещания в ближней зоне
методом односкачкового отражения от ионосферы.
 Переданная в декаметровом диапазоне элементарная посылка, из-за
многолучёвого отражения в ионосфере «растягивается» во времени от 2 до
4 мсек, а её рассеяние по частоте, из-за движения слоёв ионосферы
составляет 1 – 2 Гц, достигая 10 Гц в северных широтах.
24

Чем ниже рабочая частота (в пределах коротковолнового
диапазона), тем сильнее поглощение волны в ионосфере.
Электронная плотность ионосферы меняется в течение суток, в
течение года, и периода солнечной активности. Значит,
изменяются и границы рабочего диапазона, что приводит к
необходимости изменения рабочей длины волны в течение суток.
Диапазон частот ближе к 1500 - 3000кГц, является ночным.
В диапазоне частот 10-15 МГц в периоды солнечной активности
возможны связи в дневное время суток практически с любой
точкой земного шара. Летом продолжительность радиосвязи в этом
диапазоне частот бывает круглосуточной, за исключением
отдельных дней. Зона молчания ночью имеет расстояния в 1500-
2000 км и по этому возможны только дальние связи. В дневное
время она уменьшаются до 400-1000 км.
Диапазон частот 27-30 МГц (10 м.) пригоден для связи только в
светлое время суток. Это самый капризный диапазон. Он обычно
открывается на несколько часов, дней или недель особенно при
смене сезонов, т.е. осенью и весной. Зона молчания достигает
2000-2500 км.

Вид распространения- Пространственная волна,
Тропосферное рассеяние, дифракция, в годы солнечной
активности ДВ часть для связи на большие расстояния
Дальность – До нескольких сотен км, земная волна –
несколько десятков км (большое затухание)
Полоса частот - Очень широкая
Дальность действия помех – Ограниченная
Использование - Связь пункта с пунктом на короткие и
средние расстояния, подвижная связь, локальные сети,
звуковое и телевизионное радиовещание, персональная
связь
 Расстояние прямой видимости с учётом рефракции
R = 4,12(Vh1 + Vh2), км.
27

Опти
ческ
ая
даль
ност
ь TV
стан
ции
опре
деля
ется
ради
усом
Земл
и
(рис.
1):
(3) где
H и h –
высоты
переда
ющей
и
прием
ной
антенн
соотве
тствен
но, м.
Радиов
идимос
ть
нескол
ько
больш
е
оптиче
ской
из-за
частич
ной
дифра
кции и
слабой
рефра
кции в
нижни
х слоях
атмосф
еры
увелич
иваетс
я
приме
рно на
15%. С
учетом
этого,
радиов
идимос
ть:
Оптическая дальность
TV станции определяется радиусом Земли:
где H и h – высоты передающей и приемной антенн
соответственно, м. Радиовидимость больше оптической на 15%.
из-за частичной дифракции и слабой рефракции в нижних слоях
атмосферы.

Схематическое изображение линии радиосвязи, использующей
рассеяние радиоволн на неоднородностях тропосферы

Поглощение в тропосфере
 Для тропосферных РРЛ выделены полосы частот в
диапазонах 1; 2 и 4,5 ГГц. Пропускная способность до 120
каналов ТЧ, Р = 3…10 кВт, расстояние 300…400, в отдельных
случаях до 600… 800км.
 Поглощение сигнала атмосферой находится в зависимости
от его частоты. Максимумы поглощения приходятся на 22,3
ГГц (резонанс водяных паров) и 60 ГГц (резонанс атомов
кислорода).
 В целом, поглощение существенно сказывается на
распространении сигналов с частотой выше 10 ГГц (то есть,
начиная с Ku-диапазона).
 Кроме поглощения, при распространении радиоволн в
атмосфере присутствует эффект замирания, причиной
которому является разница в коэффициент преломления
различных слоев атмосферы.
30

Диапазон частот 30 МГц…1 ГГц
• Различаются четыре основные зоны ЭМ поля, находящиеся на различных
расстояниях от передающей антенны: ближняя, дифракционного,
тропосферного и ионосферного полей. Величина и характер изменения
напряженности поля этих зон различны.
• В ближней зоне происходит интерференция прямого и отраженного от
Земли лучей. Характерна большая неравномерность напряженности поля
в виде периодически чередующихся максимумов и минимумов,
убывающих по амплитуде с ростом расстояния от радиопередатчика.
• На расстояниях фазовые сдвиги прямых и отраженных волн
становятся много меньше 2. В этом случае изменение разности хода
лучей настолько мало, что колебания напряженности поля за счет
интерференционных явлений практически не наблюдаются.
Напряженность поля начинает равномерно убывать, что характеризует
уже зону дифракционного поля.
• В больших городах создается дополнительная неоднородность
напряженности ЭМ поля за счет поглощения энергии поля различными
препятствиями. Причем поглощение энергии, а следовательно, и
неоднородность напряженности поля увеличиваются с повышением
частоты излучаемых ЭМ колебаний.
• На верхних этажах зданий вносится дополнительное ослабление
напряженности поля примерно на 3 дБ за счет экранирующего действия
крыши.
1 24r h h 
1 24r h h 

.
• В этом диапазоне за исключением самого нижнего края
полосы, не происходит распространения радиоволн через
ионосферу.(1к-48 МГц, 6 м.КВ с11)
• Диапазоны ЦТВ: 174…230(3), 470…614(4), 614…862 (5)
МГц, каналы: 6…12, 21…38, 39…69. В диапазоне 1 уровни
индустриальных помех выше. Кроме того отражения от
спорадического слоя Е могут вызывать в течение
небольших процентов времени внезапные отказы в ЦТВ.
• Влияние погоды ограничивается явлениями
сверхрефракции и волноводного распространения,
которые могут вызываться инверсиями нормального
градиента индекса рефракции в воздухе.
• Другими существенными отклонениями от распространен
в свободном пространстве являются тропосферное
рассеяние и дифракция, вызываемые влиянием
препятствий на трассе распространения, включая
выпуклость Земли и рельеф местности и здания.

Сигналы, попавшие в защитный интервал, не
вызывают межсимвольной интерференции
Искажения внутри
символа компенсируются
эквалайзером приёмника

Атмосферная рефракция
Ослабление ЭМ волн
 Преломле́ние (рефра́кция) — изменение направления
распространения ЭМ волн, возникающее на границе раздела
двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с
непрерывно изменяющимися свойствами.
 Ослабление ЭМ волн в газах атмосферы относительно
постоянно, а в парах воды оно существенно меняется в
зависимости от метеоусловий (влажности и температуры
воздуха). Ослабление аэрозолями существенно меньше, чем
осадками и газами атмосферы. В сантиметровом и
миллиметровом диапазонах ослабление наиболее сильно в
дожде, слабее в тумане, еще меньше в снеге.
36

Ионосферные эффекты
 Эффекты в ионосфере обусловлены флуктуациями
распределения свободных электронов. К ионосферным
эффектам, влияющим на распространение радиоволн,
относят мерцание, поглощение, задержку
распространения, дисперсию, изменение частоты,
вращение плоскости поляризации.
 Все эти эффекты ослабляются с увеличением частоты. Для
сигналов с частотами, большими 10 ГГц, их влияние
невелико.
37

.

Эффект 100 МГц 300 МГц 1 ГГц 3 ГГц 10 ГГц
Вращение
плоскости
поляризации
30 оборотов 3,3 оборота 108° 12° 1,1°
Время задержки 25 мс 2,8 мс 0,25 мс 28 нс 2,5 нс
Поглощение в
ионосфере (на
полюсе)
5 дБ 1,1 дБ 0,05 дБ 0,006 дБ 0,0005 дБ
Поглощение в
ионосфере (в
средних
широтах)
<1 дБ 0,1 дБ <0,01 дБ <0,001 дБ <0,0001 дБ

.

Поглощение в газах атмосферы

Радиоканалы систем радиодоступа
 Аналоговые:
30…57 МГц, 330 МГц, 450 МГц, 900 МГц.
 Цифровые:
0,09…30; 830…880; 864…868,2; 1,2…1,5; 1,88…1,9; 2,3…2,5;
2,4…2.4835; 3,4…3,6; 3,6…4,2; 5,15…5,35; 5,65…5,85;
5,9…6,4;10,5…10,15; 26; 38; 42 МГц.
 Однолучёвые и многолучёвые.
 Прямой видимости (LOS),
 без прямой видимости (NLOS)
 Потери из-за влияния земли достигают 38 дБ в СС при
длине волны 0,3 м. r = 10 км, h = 1 и 30 м.
43

Мощность сигнала на входе приёмника
В радиоканале прямой видимости
 Зависит от мощности передатчика,
 Коэффициентов направленного действия антенн,
 Потерей в фидерных трактах приёмника и передатчика
 Потерями в свободном пространстве.
 В диапазоне выше 10 ГГц может сказываться эффект
деполяризации радиоволн в гидрометеорах. Из-за
несферичности и несимметричности относительно
вертикальной оси появляется разница в затуханиях (6…8 дБ
на частотах более 20 ГГц) и фазовых сдвигах для
вертикальной и горизонтальной составляющих, как
следствие деполяризация волн.
 Для приемлемого качества нужно, чтобы был запас над
препятствием не менее 0,6 первой зоны Френеля.
44

Высота двух антенн должна быть такой, чтобы вдоль тракта не
было ни одной точки, расстояние от которой до земли было бы
меньше, чем 0,6 первой зоны Френеля.
Радиус первой зоны Френеля
Понятие зон Френеля основано на принципе Гюйгенса, согласно которому
каждая точка среды до которой доходит возмущение, сама становится
источником вторичных волн.

Многолучёвое распространение
 Многолучёвость – приём лучей с разным запаздыванием.
Статическая, когда элементы трассы неподвижны.
Динамическая, когда элементы движутся.
 Возможны замирания и межсимвольная интерференция
(наложение соседних символов).
 Если полоса не превышает интервал корреляции –
изменяется коэффициент передачи всех частот .
 При селективных частоты замирают по-разному.
 В городах возможен приём при отсутствии прямой
видимости, за счёт дифракции на углах зданий и отражений
от стен и подстилающей поверхности.
46

Модели поля макросот (R до 30 км)
 Модель Окумары Хата может использоваться для сот r до
100 км, f 100 до 3000 МГц, высоте антенн БС – 30…300 м. АТ
– 1…3 м.
 Используются характеристики:
- Плотность застройки %,
- Характер местности (сельская, пригород, город).
- Показатель степени урбанизации (небольшой, средний,
большой город).
47

Модель распространения внутри помещений
 При размещении БС и АС в помещениях возникает
множество отражений, большое число сигналов на входе А
с примерно равными амплитудами.
 Расчётные коэффициенты определяются эмпирическим
путём в зависимости от типа помещения.
 Учитываются потери в перегородках и стенах, тонких - 3,4
дБ, толстых – 6,9 дБ; межэтажных перекрытиях – 18,3 дБ.
 Модифицированная многостенная модель Киннана-
Мотли.
48

Многоантенные системы
 При разнесении антенн из нескольких независимых
сигналов можно выбрать сигнал, в котором замирания
минимальны в данный момент времени.
 защищают от замираний и повышают спектральную
эффективность путём многократного повторного
использования полосы частот.
 Цифровой поток разделяется на N подпотоков, каждый
транслируется через свою антенну.
49

Преимущества технологии MIMO
На всех WiMAX-устройствах имеется 2 выхода для подключения внешних
антенн! Они сделаны именно под технологию MIMO, которая способна
повысить скорость и стабильность передачи данных в несколько раз.
2 антенны в одном корпусе, направление поляризации у которых отличается
на 90 градусов. Аналогичные по принципу работы устройства расположены на
базовых станциях Yota, они отправляют сигнал в 2-х плоскостях -
горизонтальной и вертикальной.
HiTE M-20 — антенна для Yota и
Комстар WiMAX
(MIMO, усиление - 2x20 dBi)

Со́лнечная интерфере́нция
 Искажение сигнала, принимаемого со спутника, в результате
интерференции с излучением солнца, при приближении последнего к
оси наземная станция-спутник.
 Интерференция продолжается в течение 5-12 дней, в течение которых,
при прохождению по небу, солнце пересекает ось антенна-спутник на
1-10 минут, в утреннее время для станций восточного полушария, для
западного — в вечернее.
 Солнце излучает энергию не только в видимой (световой) части
спектра, но и в виде радиоволн, в том числе сантиметрового
диапазона. Когда три объекта - приемная спутниковая антенна,
спутник, на который она наведена и Солнце - находятся на одной
прямой, прием сигналов со спутника становится невозможным. Это
происходит из-за того, что сигналы транспондера перекрываются
более мощными шумами Солнца. Такое явление наблюдается дважды
в год - ранней весной и осенью.
51

Чем опасна солнечная интерференция
 Сначала интерференция проявляется в виде едва
различимых шумов на изображении и звуке, затем день
ото дня шумы становятся значительнее, и в середине
периода интерференции прием срывается совершенно. В
момент интерференции, особенно в ясную погоду,
необходимо по возможности уводить антенну со спутника.
 Катанные алюминиевые рефлекторы и пластиковые
рефлекторы с глянцевой поверхностью способны
концентрировать солнечные лучи в фокальной точке, из-за
высокой температуры оплавляются пластмассовые детали
облучателей и выходит из строя электроника
52

Весеннее равноденствие:
Осеннее равноденствие:

Благодарю за внимание!
Более подробно все приведенные здесь данные
можно найти на сайте
“Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра”
http://rfcmd.ru

Распространение радиоволн и радиочастотный спектр

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Распространение радиоволн и радиочастотный спектр

Similar to Распространение радиоволн и радиочастотный спектр (18)

Распространение радиоволн и радиочастотный спектр