Ako cestuje RF?

 

Vlny rádiových frekvencií (RF) sú typom elektromagnetického žiarenia a ich šírenie sleduje základné princípy elektromagnetických vĺn {{}} Tu je podrobná analýza toho, ako sa šíria RF vlny:

 

1. Príroda RF vlny

RF vlny sú súčasťou elektromagnetického spektra s frekvenčným rozsahom približne 3 kilohertz (kHz) až 300 Gigahertz (GHZ) . Rovnako ako všetky elektromagnetické vlny, pozostávajú z oscilujúcich elektrických a magnetických polí, ktoré sú kolmé pre seba a obidve ostatné a oboje na smerovanie. {

 

2. Hlavné režimy šírenia RF

Šírenie RF vĺn závisí od ich frekvencie, faktorov prostredia a vzdialenosti medzi vysielačom a prijímačom . Hlavné režimy šírenia zahŕňajú:

A . propagácia Spight (LOS)

Zásada: RF vlny sa pohybujú v priamých čiarach, podobne ako viditeľné svetlo, ktoré si vyžaduje neobmedzenú cestu medzi vysielačom a prijímačom .

Frekvenčný rozsah: Zvyčajne sa používa na vyššie frekvencie .

Príklady: Satelitné odkazy, mikrovlnné veže, Wi-Fi s krátkym dosahom a radarové systémy .

Obmedzenie: Blokované budovami, horami alebo Zemským zakrivením . Preto sa Los Los Los Los Los zvyčajne spoliehajú na veže alebo satelity, aby sa dosiahla „vzájomná viditeľnosť {.“

B . šírenie pozemných vĺn

Zásada: RF vlny cestujú pozdĺž zemského povrchu, vedené zemou a dolnou atmosférou . Vlny vyvolávajú prúdy v zemi, čo spôsobuje, že sa spomaľujú a ohýbajú (podľa zakrivenia Zeme) .

Frekvenčný rozsah: Nízke frekvencie (LF, 30–300 kHz) a stredné frekvencie (MF, 300 kHz - 3 MHz), ako je modulácia amplitúdy (AM) Rádio (535–1605 kHz) .

Výhoda: Môže sa šíriť na veľké vzdialenosti nad zemou alebo vodou, pričom pôda poskytuje stabilnú cestu .

Obmedzenie: S výhradou útlmu (oslabenie energie) podľa zeme, najmä na drsnom alebo vysoko vodivom teréne (e . g ., mokrade) .

C . šírenie Sky Wave (Ionosferic)

Zásada: RF vlny sa odrážajú alebo lámajú ionosférou-vrstva nabitých častíc (iónov) v hornej atmosfére Zeme, ktorá sa nachádza 60-1 000 kilometrov nad zemou . Vlny sa odrazia medzi ionosférom a zemou, umožňujúc diaľkovú komunikáciu.}}}}.

Frekvenčný rozsah: Vysoké frekvencie (HF, 3–30 MHz), používané pre krátkovlnné rádio, amatérske rádio a letectvo na dlhé vzdialenosti/námornú komunikáciu .

 

3. Faktory ovplyvňujúce šírenie vlny:

Uhol prenosu: Dolný uhol umožňuje dlhšie „chmeľ .“

D . difrakcia

Zásada: Pri stretnutí s okrajmi alebo otvormi sa RF vlny ohývajú okolo prekážok (napríklad budovy alebo kopce) . To umožňuje signály dosahovať oblasti za prekážkami aj bez priameho riadku zraku .

E . odraz

Zásada: RF vlny odrážajú povrchy, ako sú budovy, voda, kovové objekty alebo zem . odrážané vlny môžu dosiahnuť nepriamo prijímača, ale môžu spôsobiť viacnásobné interferencie (keď sú priame a odrazené vlny mimo fázy, oslabenie alebo skreslenie signálu) .

F . lomu

Zásada: RF vlny sa ohýbajú pri prechode médiami rôznych hustot (e . g ., atmosférické vrstvy s rôznou teplotou, vlhkosťou alebo hustotou iónov), ktoré môžu spôsobiť vychýlenie smerom nahor alebo nadol .

4. útlm a straty

RF vlny strácajú energiu (útlm) počas šírenia z týchto dôvodov:

Strata voľného priestoru: Prírodné šírenie vĺn pri cestovaní z vysielača (sila signálu klesá so štvorcom vzdialenosti) .

Absorpcia: Látky ako vodná pary, dážď alebo lístie absorbujú RF energiu .

Rozptýlenie: Vlny sú dispergované malými časticami alebo hrubými povrchmi, znižujú sa pevnosť signálu .

 

Zhrnutie

RF vlny sa šíria ako elektromagnetické žiarenie a ich režimy šírenia sú určené frekvenciou a prostredím: Vyššie frekvencie primárne používajú propagáciu línie, nižšie frekvencie sa spoliehajú na mleté vlny a vysoké frekvencie dosahujú propagáciu Sky Wave prostredníctvom ionosférického odrazu {3} { Režimy sú rozhodujúce pre navrhovanie komunikačných systémov (e . g ., mobilné siete, rádio, satelity) na zabezpečenie spoľahlivého prenosu .