作为硬件工程师最痛苦你都知道哪些
克斯韦总结的电磁理论,至此才取得决定性的胜利。为了纪念赫兹,国际单位制中频率的单位定义为赫 兹,它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。
绕射
类比:见"直射波"
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 。
直射波
Direct Wave
类比:在台球这项运动中,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;如果打出的球碰到的台边,它就按 照反射角等入射角的规律运行;假若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,很像绕射;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。
感悟:大自然的很多事情最根本的规律是相通的。这就是道可道的原因。但我们道出来的规律又总感觉有些欠缺,又是"非常道"。最根本的道只能去悟。
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。
反射波
反射波Reflection wave
类比:见"直射波"
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。一般都选取离铁路100米左右的站址(还需考虑其他因素,以后说)。
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。直射波和反射波合称为空间波。
散射波
Scattered Wave
类比:不久前看到一起车祸,很多车辆在行驶,彼此间距不足以再穿过一个车。可是后面有个车没有任何减速的从后面冲到众多车辆中间,现况惨不忍睹。
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。
非视距传输
nLOS,Non Line of Sight
趣事:在工科大学读书的时候,女生很少,大家对女性的生活感到非常神秘。幸运的是,和我们男生宿舍楼成直角的就是一个女生宿舍楼,而且水房就在靠近男生楼 这一端。夏天的时候,只能听到水声,却看不到。一个同学说:"哎,可惜是非视距传输。"过了不多久,就发现该同学很创意般的在不远的墙上装了一个反射镜, 此君用望远镜每天看半小时。最终被女生发现。
无线信号从发射点到接收端有障碍物阻挡,不能沿直线进行传播,叫做非视距传输。非视距传输的无线传播损耗比视距传输要增加很多。
菲涅尔区
Fresnel Zone
类比:有时候,我感觉人的眼睛的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。
应用:在无线站址勘测的时候,一定要注意覆盖范围 是否有大于菲涅尔半径的阻挡物。尤其是大的广告牌,高楼等障碍物。
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
自由空间传播模型
Free space propagation Model
感悟:老子说过:天下难事必作于易;天下大事必作于细。在很多物理学现象的研究建模过程中,我们先考虑繁杂现象中最本质最简单的规律,然后再考虑一些非本质的影响因素。
应用:在实际无线环境中,无线信号只要在第一菲涅尔区不受阻挡,就可以认为在自由空间传播。这样在传播损耗估算的时候,就可以非常简单。
趣闻: 我和一个同事在北京的街道上走着,他和我开玩笑说:"
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