Модель радiоканалу у вiльному просторi

Звіт з лабораторної роботи №3

МОДЕЛЬ РАДІОКАНАЛУ У ВІЛЬНОМУ ПРОСТОРІ

3.1 Мета заняття

Закріпити теоретичні знання, отримані при самостійній роботі по даній темі, вивчити складові радіоканалу зв'язку і їх вплив на характеристики бездротової системи в цілому та отримати практичні навички розрахунку параметрів радіоканалу зв'язку за заданих початкових умов.

3.2 Загальні положення й основні співвідношення.

Енергетичні характеристики в безпровідних мікрохвильових системах передачі або перехоплення інформації визначаються параметрами каналу зв'язку, що включає наступні складові: передавач (джерело сигналу), лінію передачі і передавальну антену (джерело випромінювання), середовище передачі сигналу, приймальну антену, приймач і лінію передачі сигналу від приймальної антени до приймача. Енергетичні параметри каналу зв'язку є одними з найважливіших характеристик, що визначають можливість передачі або перехоплення інформації.

Системи безпроводового зв'язку або перехоплення інформації відрізняються значним різноманіттям характеристик і умов поширення радіосигналів, що вимагає вживання відповідних моделей, способів опису змін енергії корисного сигналу при передачі інформації (або при її перехопленні).

У простому випадку, коли в каналі зв'язку передавальна антена ізотропна (така, що випромінює на всі боки однаково), а потужність передавача дорівнює Pt ,випромінювана потужність на відстані d від передавальної антени розподілена рівномірно, а щільність потоку потужності дорівнює

[pic 1]

При цьому втрати передачі у вільному просторі залежать від того, яка частина цієї потужності буде «перехоплена» приймальною антеною. Якщо зона перехоплена або так звана ефективна площа приймальної антени дорівнює Ser, то потужність, прийнята антеною з електромагнітного поля, що приходить, складає

[pic 2]

3.3 Контрольні запитання і завдання

2. Параметри лінії зв’язку, від яких залежать сумарні втрати потужності сигналу.

Сумарні втрати потужності сигналу в лінії зв’язку залежать від кількох ключових параметрів. Одним із них є довжина лінії: чим вона більша, тим більше енергії сигналу втрачається через поглинання в матеріалі провідника або волокна. Важливим фактором є також опір провідника, оскільки високий опір спричиняє втрати у вигляді тепла. Тип середовища передачі впливає на характер втрат: у металевих провідниках вони пов’язані з електричним опором, а у волоконно-оптичних лініях — із затуханням у волокні. Частота сигналу відіграє значну роль, адже при її збільшенні втрати зростають через ефект шкіри у провідниках або дисперсію у волоконно-оптичних кабелях. Якість матеріалів також впливає на рівень втрат: чистота провідника чи оптичного волокна зменшує поглинання енергії. З’єднання та роз’єми є джерелами додаткових втрат, оскільки на стиках сигнал частково поглинається або відбивається. Перешкоди та зовнішні завади, такі як електромагнітні поля, можуть знижувати потужність сигналу. Крім того, температурні умови мають значення, адже підвищення температури змінює властивості матеріалів і збільшує втрати. Нерівномірність хвилевідних характеристик, властива неоднорідним середовищам, спричиняє розсіювання та відбиття сигналу, що також зменшує його потужність. Усі ці фактори необхідно враховувати для мінімізації втрат у лінії зв’язку.