Бледеење на безжичниот канале варијација на амплитудата, фазата или моќноста на примениот сигнал предизвикана од промени во патеката на пропагација. Може да ја намали маргината на врската, да ги искриви широкопојасните сигнали и да ги отежни репродуцирањето на RF мерењата. Разбирањето на видот на слабеење присутен во системот им помага на инженерите да изберат соодветни антени, методи за тестирање и техники за ублажување.
Ова упатство ги објаснува големите и малите фединзи, рамните и фреквентно-селективните канали, бавното и брзото фединг, како и најчестите статистички модели на канали. Исто така, покажува како шемата на антената, поларизацијата и геометријата на тестирањето влијаат врз практичните мерења на федингирањето.
Што е слабеење на безжичните канали?
Радио сигналот ретко стигнува до приемникот само преку една идеална патека. Зградите, теренот, возилата, опремата и другите објекти можат да блокираат, одбиваат, дифрактираат или расејуваат електромагнетни бранови. Затоа, повеќе копии од истиот сигнал можат да пристигнат со различни доцнења, амплитуди, фази и агли на пристигнување. Нивната комбинација може да биде конструктивна на една локација или фреквенција и деструктивна на друга.
Бадирањето е различно од детерминистичкото губење на патеката во слободен простор. Губењето на патеката го опишува општото намалување на моќноста како што се зголемуваат растојанието и фреквенцијата, додека бадирањето опишува дополнителна варијација околу тој просек. Инженерите обично го класифицираат бадирањето на две независни оски: просторна скала и селективност на каналот.
Слика 1.Бавните и брзите варијации во нивото на примениот сигнал илустрираат различни скали на време или растојание на слабеење.
Како се класифицира безжичното слабеење
Големо избледувањеопишува постепени промени на релативно долги растојанија, главно од варијација на губење на патеката и засенчување.Мали бледнеењаопишува брзи промени на кратки растојанија или кратки временски интервали поради повеќекратни патеки и движење.
Малото слабеење потоа може да се класифицира според ширењето на доцнењето како рамно или фреквентно селективно, а според ширењето на Доплер како бавно или брзо. Ова се посебни класификации: каналот може да биде рамен и брз, рамен и бавен, фреквентно селективен и брз или фреквентно селективен и бавен.
Големо затемнување: Губење на патеката и засенчување
Тренд на губење на патеката
Губењето на патеката е просечното намалување на примената моќност со растојанието на пропагација. Во непречен слободен простор, загубата е поврзана со брановата должина и растојанието. Вистинските средини додаваат терен, неред, атмосферски ефекти и зависности од висината на антената, па затоа практичните буџети за поврзување обично користат модел на пропагација соодветен на сценариото за распоредување.
Бледнее сенка
Сенките се јавуваат кога големи објекти делумно или целосно го попречуваат директниот пат на ширење. Зградите, ридовите, машините и каросериите на возилата можат да предизвикаат релативно бавни промени во нивото на прием како што се менува предавателот, приемникот или околната средина. Бледнеењето на сенката често е статистички претставено околу локалната средна загуба на патот.
Мали бледења: повеќекратно движење и движење
Рамно слабеење наспроти фреквентно селективно слабеење
Каналот е приближнорамно избледувањекога неговиот пропусен опсег на кохерентност е поширок од пропусниот опсег на окупираниот сигнал. Каналот потоа ја менува амплитудата и фазата на сигналот без силно да го преобликува својот спектар.
Каналот стануваселективен на фреквенцијатакога пропусниот опсег на сигналот е голем во споредба со пропусниот опсег на кохерентност. Различните спектрални компоненти доживуваат различно засилување и фаза. Основната причина е решливото ширење на доцнење во повеќе патеки, што може да создаде интерсимболски пречки во дигиталните врски.
Бавно бледнеење наспроти брзо бледнеење
Бавно бледнеењезначи дека каналот малку се менува за време на релевантниот интервал на сигнализација.Брзо бледнеењезначи дека каналот значително се менува во тој интервал. Релативното движење помеѓу предавателот, приемникот и околните расејувачи предизвикува Доплерови поместувања и го скратува времето на кохерентност на каналот.
| Класификација | Клучна споредба | Типичен ефект |
|---|---|---|
| Рамно избледување | Пропусниот опсег на сигналот е помал од пропусниот опсег на кохерентност | Широка амплитуда и фазна варијација низ целиот сигнал |
| Фреквентно селективен | Пропусниот опсег на сигналот е поголем од пропусниот опсег на кохерентност | Спектрална дисторзија и можна интерсимболична интерференција |
| Бавно бледнеење | Времето на кохерентност е долго во однос на интервалот на сигнализација | Постепена варијација на ниво на врска |
| Брзо бледнеење | Времето на кохерентност е кратко во однос на интервалот на сигнализација | Брза варијација и оштетување поврзано со Доплер |
Вообичаени статистички модели на бледнеење
- Рејли бледеење:најчесто се користи кога не е присутна ниту една доминантна компонента од линијата на видување и примениот сигнал е формиран од многу расфрлани компоненти.
- Рикиско бледнеење:вклучува доминантна компонента заедно со расфрлани компоненти со повеќе патишта. Рикиевиот К-фактор го изразува односот на моќност помеѓу доминантната и дифузната компонента.
- Накагами бледнее:флексибилна емпириска распределба што може да претставува опсег на степени на слабеење преку својот параметар на облик.
- Избледување на Вејбул:друга прилагодлива статистичка дистрибуција што се користи за избрани средини за мерење на пропагација.
Изборот на модел мора да се базира на реалната околина, фреквенцијата, мобилноста, конфигурацијата на антената и податоците за мерење. Современите работни процеси во MATLAB користат објекти како што сеcomm.RayleighChannelиcomm.RicianChannelнаместо застарените функции наведени во претходната верзија на овој напис.
Слика 3.Статистичките распределби на обвивките обезбедуваат компактни модели за измерено однесување на бледнеење.
Како бледнеењето влијае на перформансите на RF системот
Бадирањето може да ја намали примената моќност, да го намали односот сигнал-шум, да ја зголеми стапката на грешки и да ја прекине радио врската. Фреквенциско-селективното бадирање може исто така да ги искриви широкопојасните бранови форми, додека брзата Доплерова варијација може да ја отежни проценката на каналот.
Вообичаените методи за ублажување вклучуваат:
- соодветна маргина на врската и автоматска контрола на засилувањето;
- временска, фреквентна, просторна или поларизирачка разновидност;
- изедначување и дизајн на бранови форми со повеќе носачи;
- кодирање на канали, преплетување и адаптивна модулација;
- MIMO обработка и управување со сноп;
- внимателно поставување на антената, избор на шема и контрола на поларизацијата.
Ниту една техника не ги елиминира сите механизми на фединг. Правилниот пристап зависи од статистиката на каналот, зафатениот пропусен опсег, мобилноста, барањата за покриеност и прифатливата веројатност за прекини.
Слика 4.Измерените податоци треба да утврдат дали статистичката распределба е соодветна за одреден канал.
Избор на антена за тестови за звук на каналот и слабеење
Антената сама по себе не го создава пропагацискиот канал, но силно влијае на тоа кои патеки и поларизации се пренесуваат или примаат. Засилувањето, ширината на зракот, шемата на зрачење, чистотата на поларизацијата, фазната стабилност и геометријата на монтирање можат да влијаат на однесувањето на измерениот канал.
За повторувачки мерења на канали или фединг, документирајте:
- целиот фреквентен опсег и моменталниот пропусен опсег на мерење;
- засилување на антената и ширина на зракот над фреквенцијата;
- барања за линеарна, двојна линеарна или кружна поларизација;
- висина на антената, ориентација, растојание и околни структури;
- RF конектор, губење на кабел и референтна рамнина за калибрација;
- движење на предавател, приемник и расејувач;
- доцнење на ширењето, Доплерово ширење и потребен динамички опсег.
Опции за RF MISO антена
RF MISO дизајнира и испорачува RF и микробранови антени за лабораториски, теренски и системски интеграциски работи. Во зависност од потребната покриеност и геометријата на мерењето, инженерите можат да размислат заширокопојасни рог антениза насочни широкопојасни мерења,лог-периодични антениза широка фреквентна покриеност, илиомнидирекционални антениза избрани студии за покриеност и ширење.
Прегледајте го тековниот технички лист на моделот за фреквентен опсег, засилување, поларизација, VSWR, конектор и механички димензии. За избор специфичен за апликацијата, споделете го тест опсегот, пропусниот опсег, потребниот шаблон, поларизацијата, ограничувањата за монтирање и мерната средина со тимот на RF MISO.
Дискутирајте за вашите барања за мерење на RF
RF MISO може да помогне во идентификувањето на опциите за антена за сондирање на канали, студии за пропагација, евалуација на безжичен систем и поврзани RF мерења.
Истражете ги можностите за тестирање на антената|Контактирајте го RF MISO
Референци и дополнително читање
Време на објавување: 14 август 2023 година
