Þráðlaus rás dofnarer breyting á sveifluvídd, fasa eða afli móttekins merkis sem orsakast af breytingum á útbreiðsluleiðinni. Það getur minnkað tengimörk, raskað breiðbandsmerkjum og gert RF-mælingar erfiðar að endurtaka. Að skilja þá tegund af fölnun sem er til staðar í kerfi hjálpar verkfræðingum að velja viðeigandi loftnet, prófunaraðferðir og mildandi aðferðir.
Þessi handbók útskýrir stórfellda og smáfellda fölnun, flatar og tíðnisértækar rásir, hæga og hraða fölnun og algengustu tölfræðilegu rásamódelin. Hún sýnir einnig hvernig loftnetsmynstur, skautun og prófunarrúmfræði hafa áhrif á hagnýtar fölnunarmælingar.
Hvað er þráðlaus rásaþverun?
Útvarpsmerki nær sjaldan aðeins einni hugsjónarleið til móttakara. Byggingar, landslag, ökutæki, búnaður og aðrir hlutir geta lokað á, endurkastað, dreift eða dreift rafsegulbylgjum. Því geta margar eintök af sama merkinu borist með mismunandi töfum, sveifluvídd, fösum og sjónarhornum. Samsetning þeirra getur verið uppbyggileg á einum stað eða tíðni en eyðileggjandi á öðrum.
Fading er frábrugðið ákveðnu tapi á leið í frírými. Leiðartap lýsir almennri minnkun á afli þegar fjarlægð og tíðni aukast, en fading lýsir frekari breytingum í kringum það meðaltal. Verkfræðingar flokka venjulega fading á tveimur óháðum ásum: rúmfræðilegum mælikvarða og rásarvali.
Mynd 1.Hægar og hraðar breytingar á mótteknu merki sýna mismunandi dofnunartíma eða fjarlægðarkvarða.
Hvernig þráðlaus dofnun er flokkuð
Stórfelld fölnunlýsir stigvaxandi breytingum yfir tiltölulega langar vegalengdir, aðallega vegna breytinga á leiðartapi og skuggamyndun.Smásjárleg dofnunlýsir hröðum breytingum yfir stuttar vegalengdir eða stutt tímabil vegna fjölleiða og hreyfingar.
Smára fækkun getur síðan verið flokkuð eftir seinkunarútbreiðslu sem flöt eða tíðnisértæk, og eftir Doppler-útbreiðslu sem hæg eða hröð. Þetta eru aðskildar flokkanir: rás getur verið flöt og hröð, flöt og hæg, tíðnisértæk og hröð, eða tíðnisértæk og hæg.
Stórfelld dofnun: Slóðatap og skuggun
Leiðartapsþróun
Leiðartap er meðaltal minnkunar á mótteknu afli með útbreiðslufjarlægð. Í óhindruðu tómarúmi tengist tapinu bylgjulengd og fjarlægð. Raunverulegt umhverfi bætir við landslagi, ringulreið, áhrifum andrúmslofts og hæð loftnetsins, þannig að hagnýtar tengjafjárhagsáætlanir nota venjulega útbreiðslulíkan sem hentar uppsetningaraðstæðunum.
Skuggaþverrun
Skuggun á sér stað þegar stórir hlutir hindra að hluta eða öllu leyti beina útbreiðsluleið. Byggingar, hæðir, vélar og yfirbyggingar ökutækja geta valdið tiltölulega hægum breytingum á móttökustigi þegar sendandi, móttakari eða umhverfi breytist. Skuggaþverrun er oft táknuð tölfræðilega í kringum meðaltap á leiðinni.
Smásjár-fading: Fjölbraut og hreyfing
Flat fading vs. tíðnisértæk fading
Rás er u.þ.b.flatt dofnunþegar samfelldarbandvídd þess er breiðari en upptekið merkisbandvídd. Rásin breytir þá merkisvídd og fasa án þess að breyta litrófi sínu verulega.
Rás verðurtíðnivalþegar bandvídd merkisins er stór samanborið við samfelldarbandvíddina. Mismunandi litrófsþættir upplifa mismunandi ávinning og fasa. Undirliggjandi orsökin er leysanleg fjölleiðartöf, sem getur skapað truflanir milli tákna í stafrænum tengingum.
Hægfara dofnun vs. hröð dofnun
Hægfara dofnunþýðir að rásin breytist lítið á viðkomandi merkjatímabili.Hröð dofnunþýðir að rásin breytist verulega á því tímabili. Hlutfallsleg hreyfing milli sendanda, móttakara og nærliggjandi dreifikerfa veldur Doppler-færslum og styttir samfelldartíma rásarinnar.
| Flokkun | Lykilsamanburður | Dæmigert áhrif |
|---|---|---|
| Flat dofnun | Bandbreidd merkis er minni en bandbreidd samhengis | Breið sveifluvídd og fasabreyting yfir allt merkið |
| Tíðnival | Bandvídd merkis er meiri en bandvídd samhengis | Litrófsröskun og möguleg truflun milli tákna |
| Hægfara dofnun | Samræmistími er langur miðað við merkjatímabilið | Smám saman breyting á tengistigi |
| Hröð dofnun | Samræmistími er stuttur miðað við merkjatímabilið | Hraðar breytingar og skerðing á Doppler-mælingum |
Algengar tölfræðilegar fölnunarlíkön
- Rayleigh-fading:Algengt er að nota það þegar enginn einn ríkjandi sjónlínuþáttur er til staðar og móttekið merki er myndað af mörgum dreifðum þáttum.
- Ríkísk dofnun:Inniheldur ríkjandi þátt ásamt dreifðum fjölslóðarþáttum. K-þátturinn frá Ric lýsir valdahlutfallinu milli ríkjandi og dreifðra þátta.
- Nakagami dofnar:Sveigjanleg empirísk dreifing sem getur táknað fjölbreytt alvarleika fölnunar með lögunarbreytu sinni.
- Weibull-fölnun:önnur aðlögunarhæf tölfræðileg dreifing sem notuð er fyrir valin mæld útbreiðsluumhverfi.
Val á líkani verður að byggjast á raunverulegu umhverfi, tíðni, hreyfanleika, loftnetsstillingu og mæligögnum. Nútímaleg MATLAB vinnuflæði nota hluti eins ogcomm.RayleighChannelogcomm.RicianChannelfrekar en úreltu virknirnar sem vísað er til í fyrri útgáfu þessarar greinar.
Mynd 3.Tölfræðilegar umslagsdreifingar veita samþjappað líkön fyrir mælda fölnunarhegðun.
Hvernig dofnun hefur áhrif á afköst RF kerfisins
Dófnun getur dregið úr mótteknu afli, lækkað hlutfall merkis og hávaða, aukið villutíðni og truflað útvarpstengingu. Tíðnisbundin dófnun getur einnig raskað breiðbandsbylgjuformum, en hraðar Doppler-breytingar geta gert rásamætlun erfiðari.
Algengar mótvægisaðgerðir eru meðal annars:
- nægilegt tengiframlegð og sjálfvirk stjórnun á magni;
- fjölbreytileiki í tíma, tíðni, rúmi eða skautun;
- jöfnun og hönnun fjölburðarbylgjuforms;
- rásakóðun, fléttun og aðlögunarhæf mótun;
- MIMO vinnsla og geislastýring;
- vandlega staðsetningu loftnets, mynsturval og pólunarstýringu.
Engin ein aðferð útilokar alla fölnunarferli. Rétta aðferðin fer eftir tölfræði rásanna, uppteknum bandbreidd, hreyfanleika, kröfum um þekju og ásættanlegum líkum á bilunum.
Mynd 4.Mæld gögn ættu að ákvarða hvort tölfræðileg dreifing sé viðeigandi fyrir tiltekna rás.
Val á loftneti fyrir rásahljóðun og dofnunarprófanir
Loftnet býr ekki sjálft til útbreiðslurásina, en það hefur mikil áhrif á hvaða leiðir og skautanir eru sendar eða mótteknar. Magn, geislabreidd, geislunarmynstur, hreinleiki skautunar, fasastöðugleiki og festingargeómetría geta öll haft áhrif á hegðun mældrar rásar.
Fyrir endurteknar mælingar á rásum eða fölnun, skjalfestið:
- allt tíðnisviðið og samstundis mælingarbandvídd;
- loftnetsstyrking og geislabreidd yfir tíðni;
- kröfur um línulega, tvílínulega eða hringlaga skautun;
- hæð loftnets, stefna, bil í fjarlægð og nærliggjandi mannvirki;
- RF-tengi, tap á kapli og viðmiðunarplan kvörðunar;
- hreyfing sendanda, móttakara og dreifingaraðila;
- seinkunarútbreiðsla, Doppler-útbreiðsla og nauðsynlegt breytilegt svið.
Valkostir fyrir RF MISO loftnet
RF MISO hannar og útvegar RF og örbylgjuloftnet fyrir rannsóknarstofur, vettvangsvinnu og kerfissamþættingu. Verkfræðingar geta íhugað að nota loftnetin, allt eftir þörfum umfangs og mælingastærð.breiðbandshorn loftnetfyrir stefnubundnar breiðbandsmælingar,log-periodísk loftnetfyrir víðtæka tíðniþekju, eðafjölátta loftnetfyrir valdar rannsóknir á umfangi og útbreiðslu.
Farið yfir gagnablað núverandi líkans varðandi tíðnisvið, magn, skautun, VSWR, tengi og vélrænar víddir. Til að velja sértækt fyrir hvert forrit skal deila prófunarbandi, bandvídd, nauðsynlegu mynstri, skautun, festingartakmörkunum og mæliumhverfi með RF MISO teyminu.
Ræddu um RF mælingarþarfir þínar
RF MISO getur hjálpað til við að bera kennsl á loftnetsvalkosti fyrir rásamælingar, útbreiðslurannsóknir, mat á þráðlausum kerfum og tengdar RF mælingar.
Kannaðu möguleika á loftnetprófunum|Hafðu samband við RF MISO
Heimildir og frekari lestur
Birtingartími: 14. ágúst 2023
