Saluran nirkabel lunturnyaéta variasi amplitudo, fase, atanapi kakuatan sinyal anu ditampi anu disababkeun ku parobahan dina jalur rambatan. Éta tiasa ngirangan margin tautan, ngaganggu sinyal pita lega, sareng ngajantenkeun pangukuran RF hésé diulang. Ngartos jinis fading anu aya dina sistem ngabantosan insinyur milih anteneu, metode uji, sareng téknik mitigasi anu pas.
Pituduh ieu ngajelaskeun fading skala ageung sareng skala alit, saluran datar sareng selektif frékuénsi, fading laun sareng gancang, sareng modél saluran statistik anu paling umum. Éta ogé nunjukkeun kumaha pola anteneu, polarisasi sareng géométri tés mangaruhan pangukuran fading praktis.
Naon Ari Fading Saluran Nirkabel?
Sinyal radio jarang nepi ka panarima ngan ngaliwatan hiji jalur idéal. Wangunan, rupa bumi, kandaraan, alat-alat, jeung objék séjénna bisa ngahalangan, ngaréfléksikeun, ngadifraksikeun, atawa nyebarkeun gelombang éléktromagnétik. Ku kituna, sababaraha salinan tina sinyal anu sarua bisa datang kalawan reureuh, amplitudo, fase, jeung sudut datangna anu béda. Kombinasi éta bisa konstruktif di hiji lokasi atawa frékuénsi sarta destruktif di lokasi séjén.
Fading béda ti leungitna jalur rohangan bébas deterministik. Leungitna jalur ngagambarkeun réduksi umum dina kakuatan nalika jarak sareng frékuénsi ningkat, sedengkeun fading ngagambarkeun variasi tambahan di sakitar rata-rata éta. Insinyur biasana ngaklasifikasikeun fading dina dua sumbu mandiri: skala spasial sareng selektivitas saluran.
Gambar 1.Variasi anu laun sareng gancang dina tingkat sinyal anu ditampi ngagambarkeun skala waktos atanapi jarak fading anu béda.
Kumaha Wireless Fading Diklasifikasikeun
Luntur skala ageungngagambarkeun parobahan laun dina jarak anu kawilang jauh, utamina tina variasi leungitna jalur sareng bayangan.Luntur skala leutikngagambarkeun parobahan gancang dina jarak pondok atawa interval waktu anu singget alatan multipath jeung gerakan.
Fading skala leutik teras tiasa diklasifikasikeun dumasar kana panyebaran reureuh salaku datar atanapi selektif frékuénsi, sareng dumasar kana panyebaran Doppler salaku laun atanapi gancang. Ieu mangrupikeun klasifikasi anu misah: saluran tiasa datar sareng gancang, datar sareng laun, selektif frékuénsi sareng gancang, atanapi selektif frékuénsi sareng laun.
Fading Skala Ageung: Leungitna Jalur sareng Kalangkang
Tren leungitna jalur
Leungitna jalur nyaéta réduksi rata-rata dina daya anu ditampi kalayan jarak rambatan. Dina rohangan bébas anu teu kahalangan, karugian aya hubunganana sareng panjang gelombang sareng jarak. Lingkungan nyata nambihan rupa bumi, pabalatak, épék atmosfir sareng katergantungan jangkungna anteneu, janten anggaran tautan praktis biasana nganggo modél rambatan anu cocog sareng skénario panyebaran.
Kalangkang luntur
Kalangkang lumangsung nalika objék ageung ngahalangan sabagian atanapi sagemblengna jalur rambatan langsung. Wangunan, pasir, mesin sareng awak kendaraan tiasa ngahasilkeun parobahan anu relatif laun dina tingkat anu ditampi nalika pemancar, panarima atanapi lingkungan sakurilingna robih. Kalangkang luntur sering digambarkeun sacara statistik di sakitar leungitna jalur rata-rata lokal.
Fading Skala Leutik: Multipath sareng Gerakan
Fading datar vs. fading selektif frékuénsi
Hiji saluran kira-kiraluntur datarnalika bandwidth koherensi na langkung lega tibatan bandwidth sinyal anu dianggo. Saluran teras ngarobih amplitudo sareng fase sinyal tanpa ngarobih spéktrumna sacara kuat.
Hiji saluran jantenselektif frékuénsinalika bandwidth sinyal ageung dibandingkeun sareng bandwidth koherensi. Komponen spéktral anu béda-béda ngalaman gain sareng fase anu béda. Panyabab anu mendasari nyaéta panyebaran reureuh multipath anu tiasa direngsekeun, anu tiasa nyiptakeun gangguan antar simbol dina tautan digital.
Luntur laun vs. luntur gancang
Luntur launhartina saluran saeutik robah salami interval pensinyalan anu relevan.Luntur gancanghartina saluran robah sacara signifikan dina interval éta. Gerakan relatif antara pemancar, panarima sareng panyebar di sakurilingna ngahasilkeun pergeseran Doppler sareng ngirangan waktos koherensi saluran.
| Klasifikasi | Babandingan konci | Pangaruh has |
|---|---|---|
| Luntur datar | Bandwidth sinyal leuwih leutik tibatan bandwidth koherensi | Variasi amplitudo sareng fase anu lega di sakumna sinyal |
| Selektif frékuénsi | Lebar pita sinyal leuwih badag batan lebar pita koherensi | Distorsi spéktral sareng kamungkinan gangguan antar simbol |
| Luntur laun | Waktu koherensi téh panjang dibandingkeun jeung interval sinyalisasi | Variasi tingkat tautan laun-laun |
| Luntur gancang | Waktos koherensi pondok dibandingkeun sareng interval sinyalisasi | Variasi gancang sareng gangguan anu aya hubunganana sareng Doppler |
Modél Fading Statistik Umum
- Rayleigh luntur:umumna dianggo nalika teu aya komponén garis pandang tunggal anu dominan sareng sinyal anu ditampi dibentuk ku seueur komponén anu sumebar.
- Rician luntur:ngawengku komponén dominan babarengan jeung komponén multipath anu sumebar. Faktor-K Rician ngébréhkeun babandingan daya antara komponén dominan jeung komponén difus.
- Nakagami luntur:distribusi empiris anu fléksibel anu tiasa ngawakilan rupa-rupa tingkat parahna ngaliwatan paraméter bentukna.
- Weibull luntur:distribusi statistik séjén anu bisa diadaptasi anu dianggo pikeun lingkungan rambatan anu diukur anu dipilih.
Pilihan modél kedah dumasar kana lingkungan, frékuénsi, mobilitas, konfigurasi anteneu sareng data pangukuran anu saleresna. Alur kerja MATLAB modéren nganggo objék sapertoscomm.RayleighChanneljeungcomm.RicianChanneltinimbang fungsi anu teu dianggo deui anu dirujuk dina vérsi artikel ieu anu sateuacanna.
Gambar 3.Sebaran amplop statistik nyadiakeun modél kompak pikeun paripolah fading anu diukur.
Kumaha Fading Mangaruhan Kinerja Sistem RF
Fading tiasa ngirangan daya anu ditampi, nurunkeun rasio signal-to-noise, ningkatkeun laju kasalahan sareng ngaganggu tautan radio. Fading selektif frékuénsi ogé tiasa ngaganggu bentuk gelombang pita lega, sedengkeun variasi Doppler anu gancang tiasa ngajantenkeun estimasi saluran langkung sesah.
Métode mitigasi umum kalebet:
- margin tautan anu cekap sareng kontrol gain otomatis;
- waktos, frékuénsi, karagaman spasial atanapi polarisasi;
- desain ékualisasi sareng bentuk gelombang multicarrier;
- pangkodean saluran, interleaving sareng modulasi adaptif;
- Pamrosésan MIMO sareng setir balok;
- panempatan anteneu, pamilihan pola sareng kontrol polarisasi anu ati-ati.
Teu aya hiji téhnik anu ngaleungitkeun unggal mékanisme fading. Pendekatan anu leres gumantung kana statistik saluran, bandwidth anu dianggo, mobilitas, sarat jangkauan sareng probabilitas gangguan anu tiasa ditampi.
Gambar 4.Data anu diukur kedah nangtukeun naha distribusi statistik cocog pikeun saluran anu khusus.
Pilihan Antena pikeun Tés Sora sareng Fading Saluran
Antena teu nyieun saluran rambatan sorangan, tapi mangaruhan pisan jalur jeung polarisasi mana anu dikirimkeun atawa ditampi. Gain, lébar sinar, pola radiasi, kamurnian polarisasi, stabilitas fase jeung géométri pemasangan sadayana bisa mangaruhan paripolah saluran anu diukur.
Pikeun pangukuran saluran atanapi luntur anu tiasa diulang, dokuméntasikeun:
- rentang frékuénsi lengkep sareng bandwidth pangukuran instan;
- gain anteneu sareng beamwidth over frequency;
- sarat polarisasi linier, dual-linier atanapi sirkular;
- jangkungna anteneu, orientasi, jarak sareng struktur sakurilingna;
- Konektor RF, leungitna kabel sareng bidang rujukan kalibrasi;
- gerakan pemancar, panarima sareng panyebar;
- panyebaran reureuh, panyebaran Doppler sareng rentang dinamis anu diperyogikeun.
Pilihan anteneu RF MISO
RF MISO ngarancang sareng nyayogikeun anteneu RF sareng gelombang mikro pikeun padamelan laboratorium, lapangan, sareng integrasi sistem. Gumantung kana cakupan sareng géométri pangukuran anu diperyogikeun, insinyur tiasa mertimbangkeunanteneu klakson broadbandpikeun pangukuran pita lega arah,anteneu log-periodikpikeun jangkauan frékuénsi anu lega, atanapianteneu omnidirectionalpikeun studi panutup sareng panyebaran anu dipilih.
Tinjau lembar data modél ayeuna pikeun rentang frékuénsi, gain, polarisasi, VSWR, konektor sareng diménsi mékanis. Pikeun pilihan khusus aplikasi, bagikeun pita tés, bandwidth, pola anu diperyogikeun, polarisasi, kendala pemasangan sareng lingkungan pangukuran sareng tim RF MISO.
Bahas Sarat Pangukuran RF Anjeun
RF MISO tiasa ngabantosan ngaidentipikasi pilihan anteneu pikeun sora saluran, studi propagasi, evaluasi sistem nirkabel sareng pangukuran RF anu aya hubunganana.
Réferénsi sareng Bacaan Salajengna
Waktos posting: 14-Agu-2023
