Kaip RF keliauja?

 

Radijo dažnio (RF) bangos yra elektromagnetinės radiacijos rūšis, o jų sklidimas atitinka pagrindinius elektromagnetinių bangų . principus. Čia yra išsami analizė, kaip RF bangos sklinda:

 

1. RF bangų pobūdis

RF bangos yra elektromagnetinio spektro dalis, kurių dažnių diapazonas yra maždaug 3 kilohertz (KHz) iki 300 gigahertz (GHz) ., kaip ir visos elektromagnetinės bangos, jie susideda iš osciliacinių elektrinių ir magnetinių laukų, kurie yra didėjantys vieni kitiems, ir abiem keitikliais, kad būtų nukreipta į ringikliacinius elektrinius ir magnetinius laukus, kurie yra ketpundicular, kad būtų viena kitos, ir abi pusės, kad būtų nukreiptos elektriniai ir magnetiniai laukai. dauginimas .

 

2. Pagrindiniai RF sklidimo režimai

RF bangų sklidimas priklauso nuo jų dažnio, aplinkos veiksnių ir atstumo tarp siųstuvo ir imtuvo . Pagrindiniai sklidimo režimai apima:

a .-regėjimo linijos (los) sklidimas

Principas: RF bangos keliauja tiesiomis linijomis, panašiai kaip matoma šviesa, reikalaujant netrukdomo kelio tarp siųstuvo ir imtuvo .

Dažnio diapazonas: Paprastai naudojamas aukštesniams dažniams .

Pavyzdžiai: Palydovinės jungtys, mikrobangų bokštai, trumpo nuotolio „Wi-Fi“ ir radaro sistemos .

Apribojimas: Užblokuoti pastatai, kalnai ar žemės kreivumas . Todėl tolimosios atstumos LOS jungtys paprastai priklauso nuo bokštų ar palydovų, kad pasiektų „abipusį matomumą .“.

b . žemės bangos sklidimas

Principas: RF bangos keliauja išilgai žemės paviršiaus, vadovaujasi žeme ir apatine atmosfera . Bangos sukelia žemės sroves, todėl jos sulėtėja ir sulenkė (po žemės kreivės) .

Dažnio diapazonas: Žemi dažniai (LF, 30–300 kHz) ir vidutiniai dažniai (MF, 300 kHz - 3 MHz), tokie kaip amplitudės moduliacijos (AM) radijas (535–1605 kHz) .

Pranašumas: Gali skleisti dideliais atstumais virš sausumos ar vandens, o žemė suteikia stabilų kelią .

Apribojimas: Gali susilpninti (energijos susilpnėjimas) žemėje, ypač per grubų ar labai laidų reljefą (e . g ., šlapžemės) .

c . dangaus bangos (jonosferos) sklidimas

Principas: RF bangos atspindi arba refrakcionuojamos įkrautų dalelių (jonų) jonosferos sluoksnio (jonų) viršutinėje atmosferoje, esančioje 60–1000 kilometrų virš žemės . bangos atšoka tarp jonosferos ir žemės, įgalinant ilgalaikį ryšį .}}}}}}}.

Dažnio diapazonas: Aukštos dažnio (HF, 3–30 MHz), naudojami trumpųjų bangų radijui, mėgėjų radijui ir tolimojo nuotolio aviacijos/jūrų komunikacijai .

 

3. veiksniai, darantys įtaką bangų sklidimui:

Perdavimo kampas: Mažesnis kampas leidžia ilgiau „apyniai .“

d . difrakcija

Principas: Kai susiduria su kraštais ar angomis, RF bangos lenkia kliūtis (tokias kaip pastatai ar kalvos) . Tai leidžia signalams pasiekti vietas už kliūčių net ir neturint tiesioginės regėjimo linijos .

e . atspindys

Principas: RF bangos atspindi tokius paviršius kaip pastatai, vanduo, metaliniai daiktai ar žemė . atspindėtos bangos gali pasiekti imtuvą netiesiogiai, tačiau gali sukelti daugialypės terpės trukdžius (kai tiesioginės ir atspindėtos bangos yra iš fazės, susilpnindamos arba iškraipo signalą) .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.}}}}.}}.).

f . refrakcija

Principas: RF bangos pasilenkia, eidami pro skirtingo tankio terpę (E . g ., atmosferos sluoksniai, kurių temperatūra, drėgmė ar jonų tankis) gali sukelti aukštyn arba žemyn įlinkį .}, o tai gali sukelti aukštyn arba žemyn įlinkį .}.

4. silpninimas ir nuostoliai

RF bangos praranda energiją (susilpnėjimą) sklidimo metu dėl šių priežasčių:

Laisvojo kosminio kelio praradimas: Natūralus bangų plitimas, kai jos keliauja nuo siųstuvo (signalo stiprumas mažėja, kai atstumo kvadratas) .

Absorbcija: Medžiagos, tokios kaip vandens garai, lietus ar žalumynai, sugeria RF energiją .

Išsklaidymas: Bangos yra išsklaidytos mažomis dalelėmis ar grubiais paviršiais, mažinant signalo stiprumą .

 

Santrauka

RF waves propagate as electromagnetic radiation, and their propagation modes are determined by frequency and the environment: higher frequencies primarily use line-of-sight propagation, lower frequencies rely on ground waves, and high frequencies achieve sky wave propagation through ionospheric reflection. Additionally, there are auxiliary effects such as diffraction, reflection, and Refrakcija . Suprasti šiuos režimus yra labai svarbus kuriant ryšių sistemas (E . g ., ląstelių tinklai, radijas, palydovai), kad būtų užtikrintas patikimas perdavimas .