Разделы сайта

Модели распространения радиоволн в реальных условиях

Моделирование распространения радиоволн, основано на предсказании среднего уровня принимаемого сигнала, на заданном расстоянии от излучателя, а также в определении разброса его значений в зависимости от конкретной ситуации на трассе. Расчет радиолинии позволяет определить зону обслуживания передатчика. Моделирование среднего уровня сигнала в зависимости от расстояния между передатчиком и приемником называется крупномасштабным моделированием, поскольку позволяет определить сигнал на большом удалении (несколько сотен и тысяч метров). С другой стороны, иные модели характеризуют быстроменяющиеся значения уровня принимаемого сигнала на малых смещениях (несколько длин волн) или за короткое время (секунды) - они называются мелкомасштабными моделями [4].

Модель распространения радиосигнала в свободном пространстве

Модель распространения волн в свободном пространстве используется для расчета принятого сигнала в условиях, когда передающая и приемная антенны находятся на открытой незатененной препятствиями радиолинии. Эта модель применяется для анализа радиоканалов связи через спутники и для наземных радиолиний, работающих в диапазоне сверхвысоких частот(3….30 ГГц).[3, 17, 32]

При распространении радиосигнала в свободном пространстве мощность на выходе приемной антенны удобно выразить как функцию от расстояния до передающей антенны : ,

Здесь и - коэффициенты усиления передающей и приемной антенны.

При использовании этого уравнения предполагается, что приемная антенна находится от передающей на расстоянии которое соответствует дальней зоне (зона Фраунгофера).

Уравнение свободного пространства часто выражается по отношению к точке отсчета , находящейся в зоне Фраунгофера, Опорное расстояние обычно выбирается равным 100 м или 1 км для связи на открытой местности.

Одной из важнейших характеристик распространения радиосигнала является его затухание в канале связи. Для свободного пространства затухание (единица измерения дБ) в зоне Фраунгофера определяется из выражения

Удобна другая форма записи затухания в свободном пространстве:

где - коэффициент усиления антенны;

- эффективная площадь поверхности антенны, м2;

- затухание сигнала в свободном пространстве;

, и - уровни мощности передатчика и приемника;

и , - коэффициенты усиления передающей и приемной антенны соответственно, выраженные в децибелах;

d - расстояние между приемником и передатчиком (в километрах);

f - частота сигнала (в МГц).

Параметры такого описания распространения радиосигнала показаны на рисунке 1.2 [3].

Рисунок 1.2 - Параметры распространения радиосигнала

Самое читаемое:

Разработка микроконтроллерного устройства стабилизации температуры
Эффективная организация контроля информации приобретает всё большее практическое значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растёт из года в год. На сегодняшний день складывается ситуация, в которой наряду с самой ...