射频通信知识科普,通俗易懂!

一、电磁波

电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的物体,都会释出电磁波。电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场。

在低频的电振荡中,磁电之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去;在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能全部返回原 振荡电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。

二、直射波

 类比:在桌球这项运动中,很多规律很像电磁波的规律。假若直接撞击球中心打出去的时候假使没有任何阻挡,球将沿直线运行,好比直射波。

由发射天线沿直线到达接收点的无线电波,被称为直射波。自由空间电波传播是电波在真空中的传播,是一种理想传播条件。电波在自由空间传播时,可以认为是直射波传播,其能量既不会被障碍物吸收,也不会产生反射或散射。

三、反射波

类比:我们还以桌球运动为例,如果打出的球碰到的桌边,它就按照反射角等入射角的规律运行,好比反射波。

应用:在高速铁路无线覆盖选站的时候,要关注无线电波的入射角问题。备选站址不能太远,否则入射角太大,进入车厢内的折射能力就减少,一般会选取离铁路100米左右的站址。

   无线信号是通过地面或其他障碍物反射到达接收点的,称为反射波。反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面。反射波是在两种密度不同的传播媒介的分界面中才会发生,分界面媒质密度差越大,波的反射量越大,折射量越小。波的入射角越小,反射量越小,折射量越大。

四、绕射波

类比:再以桌球运动为例,假如在击球之后,母球和另一个球相切,根据力度和方向,它可以绕过视距内球,就很像绕射;

当接收机和发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时,无线电波绕过障碍物而传播的现象称为绕射。绕射时,波的路径发生了改变或弯曲。由阻挡表面产生的二次波散布于空间,甚至于阻挡体的背面。绕射损耗是各种障碍物对无线电波传输所引起的损耗 。

五、散射波

类比:还是以打桌球为例(^∇^*),假设在一个范围内的很多球的彼此间距不超过一个球,当母球打到这些球中间,会激起很多球向不同方向运动,很像散射。

 当无线电波穿行的介质中存在小于波长的物体,且单位体积内阻挡体的个数非常巨大时,发生散射; 散射波产生于粗糙表面,小物体或其他不规则物体。在实际的通信系统中,树叶、街道标志和灯柱等会引发散射。

六、趋肤效应

类比:下大雨后,泥土路中间积满了水,大家只好沿着路边排队通过。路的有效通过面积由于积水而减少,影响了人们的出行效率。

由于导体内部的感抗对交流电的阻碍作用比表面更大,交流电通过导体时,各部分的电流密度不均匀,导体表面电流密度大(减少了截面积,增大了损耗),这种现 象称为趋肤效应。交流电的频率越高,趋肤效应越显著,频率高到一定程度,可以认为电流完全从导体表面流过.实际应用:空心导线代替实心导线,节约材料;在高频电路中使用多股相互绝缘细导线编织成束来削弱趋肤效应。

七、多径效应

类比:小时候玩泥巴,在一个小土堆的顶端倒水,水从四处流开,很多水都渗在土里或者流到不同方向损失掉了,有部分水流通过不同路径、不同时间汇到一个低洼的地方。

无线电波的多径效应是指信号从发射端到接收端常有许多时延不同、损耗各异的传输路径,可以是直射、反射或是绕射,不同路径的相同信号在接受端叠加就会增大或减小接收信号的能量的现象。

八、阴影效应

类比:和煦的阳光普照大地的时候,树木、房屋就有影子,这个影子不是完全的黑暗,是一种强度减弱很多的光。

       在传播路径上,无线电波遇到地形不平、高低不等的建筑物、高大的树木等障碍物的阻挡时,在阻挡物的后面,会形成电波信号场强较弱的阴影区,这个现象就叫做阴影效应。

九、菲涅尔区

类比:有时候,人眼最有效的视力范围也是一个椭球体。椭球体之外的东西虽然也能看到,但是已经不是特别的清晰。一个训练有素的射击运动员,他的有效视力范围一定集中在他和目标的半径非常小的椭球体内。

菲涅尔区是一个椭球体,收发天线位于椭球的两个焦点上。这个椭球体的半径就是第一菲涅尔半径。在自由空间,从发射点辐射到接收点的电磁能量主要是通过第一菲涅尔区传播的,只要第一菲涅尔区不被阻挡,就可以获得近似自由空间的传播条件。

为保证系统正常通信,收发天线架设的高度要满足使它们之间的障碍物尽可能不超过其菲涅尔区的20%,否则电磁波多径传播就会产生不良影响,导致通信质量下降,甚至中断通信。

十、慢衰落和快衰落

类比:在股市下降过程中,虽然其分时曲线波动剧烈,但是5周线变化比较缓慢;另一种情况下,股价的分时瞬时值变化剧烈,很像快衰落。

无线电波传播过程中,信号强度曲线的中值呈现慢速变化,叫做慢衰落。慢衰落反映的是瞬时值加权平均后的中值,反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化,一般遵从对数正态分布。

慢衰落产生的原因:

1)路径损耗;

2)阴影效应导致的信号衰落等。

       快衰落就是接收信号场强值的瞬时快速起伏、快速变化的现象。快衰落是由于各种地形、地物、移动体引起的多径传播信号在接收点相叠加,由于接收的多径信号的 相位不同、频率、幅度也有所变化,导致叠加以后的信号幅度波动剧烈。在移动台高速运行的时候,接收到的无线信号的载频范围随时间不断变化,也可引起叠加信 号幅度的剧烈变化。

一般快衰落可以细分为:

1)多径效应引起空间选择性衰落,即不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样;

2)载波频率的变化引起载波宽度范围超出了相干带宽的范围,引起的信号失真,叫做频率选择性衰落;

3)多普勒效应或多径效应可以引起不同信号到达接收点的时间差不一样,超过相干时间,引起的信号失真叫时间选择性衰落。

滤波器

欢迎滤波器+微波射频行业人士关注! 掘弃平庸,学习更专业的技术知识!
60篇原创内容
公众号
(0)

相关推荐

  • 电磁波与无线电波基础知识简洁版(重点在结尾处)

    什么是电磁波 从广义上来说,电磁波包括无线电波和光波.一般将用于通讯.电视.电话及各类遥控信号的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电磁波,称为无线电波. 从电学上来说,电磁波就是相同方向且相互垂直的电 ...

  • 离家出走的扫地机器人是会“思考”的

    近日有这样一条消息"趁着门没有关好,扫地机器人竟然自己跑出去了",鉴于扫地机器人的价格还是比较昂贵,所以业主张贴了这样的寻物启事. 面对这样的消息,网友们也纷纷送来了"安 ...

  • 倒车雷达会“撒谎”?你被倒车雷达坑过吗?

    萝卜说 如今倒车雷达很多车都有配备,倒车雷达有盲区很多人也都知道,但是日常驾驶中,不在盲区的物体就一定能被探测到吗?现实生活中车位难求,停车时什么样的障碍物都可能见到,遇到某些不规则障碍物,雷达可以信 ...

  • 直序扩频技术和跳频技术比较

    扩频技术的最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密.多址.组网.抗多径等,但由于各种扩频方式的抗干扰等机理不同,因而各有其长处与不足,很难笼统断言某一种扩频方式比其它的扩频方式更优.对扩频方式的比较只能 ...

  • 银河系发出神秘电波

    银河系发出神秘电波 来源:<中国科学报>2021-10-15 09:19 X 来自银河系中心的无线电波.图片来源:Sebastian Zentilomo 奇怪的无线电信号正从银河系中心发出 ...

  • 射频基本常识

    作为硬件工程师最痛苦的,除了研发遭遇困境外,就是掌握一堆看似牛逼的定理,旁人却无法理解你在说什么,就连日常想和家人吐吐槽都无从说起. 现在小编就教你如何复杂将复杂的定理解释的通俗化,不仅让你更好理解这 ...

  • LOS和NLOS的区别

    LOS和NLOS的区别

  • 2020-11-29

    宏观看电磁波 电磁波是什么 百度百科中的解释:电磁波是由同向且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性.通常意义上所指有电磁辐射特性的电磁波是指无线 ...

  • 射频通信基础知识科普,超通俗解释!老司机忽略

    电子汇 21篇原创内容公众号一.电磁波电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的物体,都会释出电磁波.电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流.变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离 ...

  • 别被参数忽悠了!通俗易懂的电脑显示器基础知识科普与避坑攻略

    显示器在品牌.型号众多,不仅仅是外观的选择,还存在各式各样的参数与技术指标,这往往让用户无从下手.相信不少用户可能会先挑选多款显示器,再对参数进行对比来最终选择,但是厂家提供的参数未必是真实的,可能就 ...

  • 通俗易懂的中医知识科普:到底什么是经络?

    经络是中医调理身体的根本.     <黄帝内经>说:"经脉者,人之所以生,病之所以成,人之所以治,病之所以起."且经脉"伏行分肉之间,深而不见,其浮而常见者, ...

  • 冷知识科普|将你的手指这样放,就可以自查身体的健康状况

    冷知识科普|将你的手指这样放,就可以自查身体的健康状况

  • 云南临沧邦东古树茶知识科普,你知道哪里买到好的邦东昔归茶吗?

    邦东,是云南临沧邦东茶叶茶区的一个古树茶区,处于大雪山东.南麓的澜沧江岸,良好的生态环境孕育了有机生态的地方名品邦东茶. 朋友们好,首先做个简单的自我介绍,我的家乡是美丽的云南临沧邦东乡,乡里世代都是 ...

  • 看三维立体图学脚手架知识,通俗易懂!

    基础知识 脚手架是在建筑安装施工中占有特别重要地位的临时设施.砼结构浇筑.砖墙砌筑.装饰和粉刷.管道安装.设备安装等,都需要搭设脚手架.它是顺利完成电力建设建筑.安装工程施工任务必不可少的重要工具之一 ...

  • Y染色体单倍群知识科普

    本文主要来源于wiki 翻译自英文 简介 在人类遗传学中,人类Y染色体DNA单倍群是由男性Y染色体的DNA的非重组部分中的发生突变的单倍群.许多人在一个单倍群中有着相似短串联重复序列(STRs)数量还 ...

  • 核安全知识科普

    福岛核电站(图片来源于网络) 3月11日是福岛核事故八周年的日子,日本标准时间2011年3月11日14时46分,日本发生了9.0级大地震,震源深度约25公里(15英里),震中位于仙台以东130公里(8 ...

  • 超全商业地产知识科普!139页PPT可下载~

    商业基本概念及分类 01 商业基本概念 (一)商业地产的基本概念 1.狭义的解释(零售业):商店.商街.商场/商厦/超市卖场/批发市场/购物中心/购物广场等等. 2.广义的解释(零售业加商业商务服务) ...