nusinh_hue89vn
New Member
Download miễn phí Các kỹ thuật để giảm các ảnh hưởng của tiêu hao do mưa
Lời nói đầu 1
Chương I. Lý thuyết chung về sóng viba
I.1. Thông tin vô tuyến và cơ sở về sóng vô tuyến 2
I.2. Cơ sở thông tin vi ba 3
Chương II. Các yếu tố mặt đất ảnh hưởng đến quá trình truyền sóng
II.1. Truyền lan trong không gian tự do 4
II.2 Ảnh hưởng của mặt đất phẳng. 6
II. 3. Ảnh hưởng của mặt đất cầu 10
II. 4. Ảnh hưởng của mặt đất thực tế 11
Chương III. Tác động của tâng khí quyển đến truyền sóng viba
III. 1. Ảnh hưởng của khúc xạ khí quyển 17
III. 2. Truyền sóng do khuyếch tán trong tầng đối lưu 19
III. 3. Hiện tượng fađinh và tiêu hao do mưa 20
Kết luận 29
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ại điểm B sẽ là sự cộng cường độ trường do tia tới và tia phản xạ gây ra.
Cường độ trường tại điểm thu của tia tới trực tiếp được xác định như trong không gian tự do là:
Cường độ trường tại điểm thu của tia phản xạ sẽ khác pha so với tia tới
Với R: Hệ số phản xạ từ mặt đất
Với Khi Phân cực ngang
Với Khi Phân cực đứng
Trong thực tế h1, h2 <
Như vậy so với truyền trong không gian tự do cường độ trường khi có phản xạ mặt đất sẽ bị suy hao một lượng F gọi là hệ số suy hao
Công thức này thể hiện hiện tượng giao thoa
Nếu các tham số của đường thông tin đã xác định như độ cao Angten h, l, R, q khi đó hàm cos có thể đạt giá trị cực đại và cực tiểu tại khoảng cách nào đó.
Vậy hàm số F suy giảm phụ thuộc vào cự li r được thể hiện như sau
0
1-R
R Max
1+R
r
F
Để xét sự phụ thuộc hệ số suy giảm vào góc sóng tới tức là quan tâm tới cấu trúc giao thoa không gian của trường nếu có một phần tử phát xạ vô hướng ở đó độ cao h trên mặt đất phẳng giản đồ hướng của nó trong mặt phẳng hướng sẽ có nhiều búp sóng. ý nghĩa của hiện tượng này ở chỗ với mỗi góc sóng có 2 tia sóng 1 và 2 giao thoa nhau. Nếu ở một hướng nào đó chúng trồng pha nhau sẽ tạo nên cực tiểu búp sóng
Để xác định thừa số suy giảm trong trường hợp này ta giả thiết Angten thu và phát đặt xa nhau r >> l, cos 2 tia sóng 1 và 2 là song song
Dr
A’
h
h
A
. q
1
2
q
-Xem các tia sóng xuất phát từ những điểm khác nhau trên nguồn song songnhau
-Trong thừa số pha phải lấy chính xác
-Hiện đường đi Dr=r1-r2
Khi đó ta có Dr= 2h sin q
Khi sóng phân cực ngang, đất dẫn điện tốt
Rng = -1 ị Fng= 2 sin( )
Khi sóng phân cực đứng
Rd = ±1ị
Đặt
Nếu q =(0áp/2)
Hàm F thay đổi n lần qua các cực đại và cũng có n búp sóng trong 1 góc phần tư
Như vậy khi h tăng thì n tăng, số cánh sóng phân chia tăng lên và cực đại đầu tiên sẽ tiến về phía đất góc q giảm, trường hợp này thường được áp dụng trong kỹ thuật
Rađa.
Điều kiện truyền sóng tốt nhất:
Trong nhiều trường hợp do góc nghiêng của tia phản xạ từ mặt đất sẽ rất nhỏ đến mức có thể xem R ằ 1 và q =1800 Khi đó công thức giao thoa có dạng đơn giản nhất là:
Nếu
+
+
Từ trên ta thấy nếu chọn được độ cao Angten h1, h2 và các quan hệ giữa các thông số thoả mãn công thức trên thì tia phản xạ từ mặt đất sẽ không gây tác dụng làm yếu trường của tia tới mà ngoài ra nó còn có thể làm tăng gấp 2 lần trường của tia tới do trường của tia tới và tia phản xạ đồng pha nhau tại điểm thu
II.3. ảnh hưởng của mặt đất cầu đến quá trình truyền sóng
Các công thức giao thoa ở trên xác định trong trường hợp Angten đặt cao hơn trên mặt đất phẳng và chỉ đúng khi thông tin là gần. Trong thực tế quả đất là hình cầu do vậy với cự ly thông tin vượt qua giới hạn nào đó thì khi tính toán cần tính đến độ cong của quả đất.
Trước hết xét ự ly lớn nhất nhìn thấy được giữa 2 Angten với độ cao h1 và h2 khi kể đến độ cong quả đất. Gọi là khoảng cách tầm nhìn thẳng ký hiệu r0
A
h1
a
a
a
h2
B
r0
C
Với a là bán kính trái đất
Thay a = 6370 km
Bây giờ ta khảo sát truyền sóng trên mặt đất hình cầu khi đó tại điểm phản xạ C ta vẽ 1 mặt phẳng tiếp tuuến với mặt cầu cắt độ cao đặt Angten tại 2 điểm A’, B’. Khi đó ta xét cường độ điện trường tại điểm B sẽ được tính theo công thức giao thoa như mặt đất phẳng.
Trong đó: h’1 = h1 - Dh1
h’2 = h2 - Dh2
A’
Dh1
a
a
a
Dh2
B’
r0
C
A
B
h’1
h’1
Độ cao h’1, h’2 là độ cao giả định của Angten. Khi tính toán bằng độ cao thật ta phải đưa vào hệ số bù m bằng
Khi đó cường độ tại B là:
Như vậy sóng phản xạ trên mặt đất lồi nên qua trình phản xạ có sự khuyếch tán làm cho cường độ trường của tia phản xạ sẽ bị yếu đi, gây ảnh hưởng thông tin liên lạc
II.4. ảnh hưởng của mặt đất thực
II.4.1 Hiện tượng khúc xạ bờ
Trong điều kiện trường sóng thực tế, thường sóng phải truyền qua những miền đất có thông số điện rất khác nhau như trường sóng giữa đất liền và biển, giữa đồng bằng và rừng núi …
Phát
a
Đất
Biển
D
B
B’
B’’
A
Giữa hai môi trường không đồng nhất luôn tồn tại một bề mặt gọi là mặt phân giới. Hiện tượng sóng đổi hướng khi gặp bờ phân giới là hiện tượng khúc xạ bờ
Hiện tượng này được giải thích như sau:
Giả sử Angten phát và thu ta xác định được hướng truyền sóng và xác định được hệ số suy giảm sóng theo các công thức giao thoa nhưng thực tế đường truyền lan là không đồng đều và các miền đất có thông số chất đất khác nhau nên F sẽ khác nhau cả về biên độ lẫn pha và hướng sóng cũng bị lệch đi khi qua bề mặt phân giới.
Qua nhận xét ta thấy:
Khi môi trường có độ dẫn điện tốt thì tổn hao do hấp thụ sóng sẽ nhỏ hơn khi môi trường có độ dẫn điện kém.
Như vậy để điều kiện truyền sóng tốt cần chọn địa điểm thích hợp để đặt Angten phát và thu cụ thể là nơi đất có độ dẫn điện cao.
II.4.2. ảnh hưởng của địa hình tán xạ sóng
Khi sóng đến bề mặt bằng phẳng, toàn bộ năng lượng sóng phản xạ sẽ truyền đi cùng một hướng theo định luật phản xạ. Thực tế đất gồ ghề nên sóng bị phản xạ theo nhiều hướng khác nhau thậm chí cả hướng ngược lại. Hiện tượng này gọi là tán xạ sóng từ mặt đất không bằng phẳng. Để đánh giá mức độ gồ ghề của bề mặt người ta thường dùng tiêu chuẩn Rayleigh.
Như vậy ảnh hưởng của địa hình làm tán xạ sóng phụ thuộc vào bước sóng và q, nếu q nhỏ mà bước sóng gò đống khá cao mới xảy ra tán xạ.
A
Se
B
A
SF
Se
A
Khi phản xạ trên đất lồi lõm, do tính chất tán xạ nên hệ số phản bị thay đổi.
Trên hình vẽ biểu diễn hình ảnh phản xạ sóng trong 3 trường hợp, đất lồi, phẳng, lõm. Từ Angten trong các trường hợp truyền sóng có mật độ năng lượng như nhau trong phạm vi một góc khối.
+Trường hợp phản xạ từ đất phẳng, góc khối sau phản xạ có giá trị bằng góc tới
+Trường hợp đất lồi và lõm, góc khối sau phản xạ tương ứng sẽ lớn hơn và nhỏ hơn góc tới. Do đó mật độ năng lượng sau phản xạ sẽ giảm hay hay tăng so với trường hợp đất phẳng.
_Để đánh giá một cách định lượng sự giảm hay tăng modul hệ số phản xạ trong trường hợp đất cong, lồi, lõm. Người ta đưa vào hệ số phân tập C. Hệ số phản xạ cho các trường hợp được tính:
R = Rc = C
Dựa theo hệ số phản xạ ta có thể xác định được hệ số phân tập C
SF, SC : mật độ năng lượng trong trường hợp đất phẳng và cong sau phản xạ.
II.4.3. ảnh hưởng của vật chắn trên đường truyền sóng
Ngoài sự không bằng phẳng của mặt đất, trên đường truyền lan còn có các chướng ngại vật làm ảnh hưởng đến cường độ trường tại điểm thu. ảnh hưởng đó phụ thuộc vào độ cao và kích thước của vật chắn xâm phạm vào vùng chủ yếu tham gia vào quá trình truyền sóng. Sau đây ta sẽ xác định vùng không gian đó.
II.4.3.1. Miền không gian tham gia chủ yếu vào quá trình truyền sóng :
Tại A đặt một Angten phát vô hướng và ta B đăt 1 Angten thu vô hướng.
Khi truyền só...
Cường độ trường tại điểm thu của tia tới trực tiếp được xác định như trong không gian tự do là:
Cường độ trường tại điểm thu của tia phản xạ sẽ khác pha so với tia tới
Với R: Hệ số phản xạ từ mặt đất
Với Khi Phân cực ngang
Với Khi Phân cực đứng
Trong thực tế h1, h2 <
Như vậy so với truyền trong không gian tự do cường độ trường khi có phản xạ mặt đất sẽ bị suy hao một lượng F gọi là hệ số suy hao
Công thức này thể hiện hiện tượng giao thoa
Nếu các tham số của đường thông tin đã xác định như độ cao Angten h, l, R, q khi đó hàm cos có thể đạt giá trị cực đại và cực tiểu tại khoảng cách nào đó.
Vậy hàm số F suy giảm phụ thuộc vào cự li r được thể hiện như sau
0
1-R
R Max
1+R
r
F
Để xét sự phụ thuộc hệ số suy giảm vào góc sóng tới tức là quan tâm tới cấu trúc giao thoa không gian của trường nếu có một phần tử phát xạ vô hướng ở đó độ cao h trên mặt đất phẳng giản đồ hướng của nó trong mặt phẳng hướng sẽ có nhiều búp sóng. ý nghĩa của hiện tượng này ở chỗ với mỗi góc sóng có 2 tia sóng 1 và 2 giao thoa nhau. Nếu ở một hướng nào đó chúng trồng pha nhau sẽ tạo nên cực tiểu búp sóng
Để xác định thừa số suy giảm trong trường hợp này ta giả thiết Angten thu và phát đặt xa nhau r >> l, cos 2 tia sóng 1 và 2 là song song
Dr
A’
h
h
A
. q
1
2
q
-Xem các tia sóng xuất phát từ những điểm khác nhau trên nguồn song songnhau
-Trong thừa số pha phải lấy chính xác
-Hiện đường đi Dr=r1-r2
Khi đó ta có Dr= 2h sin q
Khi sóng phân cực ngang, đất dẫn điện tốt
Rng = -1 ị Fng= 2 sin( )
Khi sóng phân cực đứng
Rd = ±1ị
Đặt
Nếu q =(0áp/2)
Hàm F thay đổi n lần qua các cực đại và cũng có n búp sóng trong 1 góc phần tư
Như vậy khi h tăng thì n tăng, số cánh sóng phân chia tăng lên và cực đại đầu tiên sẽ tiến về phía đất góc q giảm, trường hợp này thường được áp dụng trong kỹ thuật
Rađa.
Điều kiện truyền sóng tốt nhất:
Trong nhiều trường hợp do góc nghiêng của tia phản xạ từ mặt đất sẽ rất nhỏ đến mức có thể xem R ằ 1 và q =1800 Khi đó công thức giao thoa có dạng đơn giản nhất là:
Nếu
+
+
Từ trên ta thấy nếu chọn được độ cao Angten h1, h2 và các quan hệ giữa các thông số thoả mãn công thức trên thì tia phản xạ từ mặt đất sẽ không gây tác dụng làm yếu trường của tia tới mà ngoài ra nó còn có thể làm tăng gấp 2 lần trường của tia tới do trường của tia tới và tia phản xạ đồng pha nhau tại điểm thu
II.3. ảnh hưởng của mặt đất cầu đến quá trình truyền sóng
Các công thức giao thoa ở trên xác định trong trường hợp Angten đặt cao hơn trên mặt đất phẳng và chỉ đúng khi thông tin là gần. Trong thực tế quả đất là hình cầu do vậy với cự ly thông tin vượt qua giới hạn nào đó thì khi tính toán cần tính đến độ cong của quả đất.
Trước hết xét ự ly lớn nhất nhìn thấy được giữa 2 Angten với độ cao h1 và h2 khi kể đến độ cong quả đất. Gọi là khoảng cách tầm nhìn thẳng ký hiệu r0
A
h1
a
a
a
h2
B
r0
C
Với a là bán kính trái đất
Thay a = 6370 km
Bây giờ ta khảo sát truyền sóng trên mặt đất hình cầu khi đó tại điểm phản xạ C ta vẽ 1 mặt phẳng tiếp tuuến với mặt cầu cắt độ cao đặt Angten tại 2 điểm A’, B’. Khi đó ta xét cường độ điện trường tại điểm B sẽ được tính theo công thức giao thoa như mặt đất phẳng.
Trong đó: h’1 = h1 - Dh1
h’2 = h2 - Dh2
A’
Dh1
a
a
a
Dh2
B’
r0
C
A
B
h’1
h’1
Độ cao h’1, h’2 là độ cao giả định của Angten. Khi tính toán bằng độ cao thật ta phải đưa vào hệ số bù m bằng
Khi đó cường độ tại B là:
Như vậy sóng phản xạ trên mặt đất lồi nên qua trình phản xạ có sự khuyếch tán làm cho cường độ trường của tia phản xạ sẽ bị yếu đi, gây ảnh hưởng thông tin liên lạc
II.4. ảnh hưởng của mặt đất thực
II.4.1 Hiện tượng khúc xạ bờ
Trong điều kiện trường sóng thực tế, thường sóng phải truyền qua những miền đất có thông số điện rất khác nhau như trường sóng giữa đất liền và biển, giữa đồng bằng và rừng núi …
Phát
a
Đất
Biển
D
B
B’
B’’
A
Giữa hai môi trường không đồng nhất luôn tồn tại một bề mặt gọi là mặt phân giới. Hiện tượng sóng đổi hướng khi gặp bờ phân giới là hiện tượng khúc xạ bờ
Hiện tượng này được giải thích như sau:
Giả sử Angten phát và thu ta xác định được hướng truyền sóng và xác định được hệ số suy giảm sóng theo các công thức giao thoa nhưng thực tế đường truyền lan là không đồng đều và các miền đất có thông số chất đất khác nhau nên F sẽ khác nhau cả về biên độ lẫn pha và hướng sóng cũng bị lệch đi khi qua bề mặt phân giới.
Qua nhận xét ta thấy:
Khi môi trường có độ dẫn điện tốt thì tổn hao do hấp thụ sóng sẽ nhỏ hơn khi môi trường có độ dẫn điện kém.
Như vậy để điều kiện truyền sóng tốt cần chọn địa điểm thích hợp để đặt Angten phát và thu cụ thể là nơi đất có độ dẫn điện cao.
II.4.2. ảnh hưởng của địa hình tán xạ sóng
Khi sóng đến bề mặt bằng phẳng, toàn bộ năng lượng sóng phản xạ sẽ truyền đi cùng một hướng theo định luật phản xạ. Thực tế đất gồ ghề nên sóng bị phản xạ theo nhiều hướng khác nhau thậm chí cả hướng ngược lại. Hiện tượng này gọi là tán xạ sóng từ mặt đất không bằng phẳng. Để đánh giá mức độ gồ ghề của bề mặt người ta thường dùng tiêu chuẩn Rayleigh.
Như vậy ảnh hưởng của địa hình làm tán xạ sóng phụ thuộc vào bước sóng và q, nếu q nhỏ mà bước sóng gò đống khá cao mới xảy ra tán xạ.
A
Se
B
A
SF
Se
A
Khi phản xạ trên đất lồi lõm, do tính chất tán xạ nên hệ số phản bị thay đổi.
Trên hình vẽ biểu diễn hình ảnh phản xạ sóng trong 3 trường hợp, đất lồi, phẳng, lõm. Từ Angten trong các trường hợp truyền sóng có mật độ năng lượng như nhau trong phạm vi một góc khối.
+Trường hợp phản xạ từ đất phẳng, góc khối sau phản xạ có giá trị bằng góc tới
+Trường hợp đất lồi và lõm, góc khối sau phản xạ tương ứng sẽ lớn hơn và nhỏ hơn góc tới. Do đó mật độ năng lượng sau phản xạ sẽ giảm hay hay tăng so với trường hợp đất phẳng.
_Để đánh giá một cách định lượng sự giảm hay tăng modul hệ số phản xạ trong trường hợp đất cong, lồi, lõm. Người ta đưa vào hệ số phân tập C. Hệ số phản xạ cho các trường hợp được tính:
R = Rc = C
Dựa theo hệ số phản xạ ta có thể xác định được hệ số phân tập C
SF, SC : mật độ năng lượng trong trường hợp đất phẳng và cong sau phản xạ.
II.4.3. ảnh hưởng của vật chắn trên đường truyền sóng
Ngoài sự không bằng phẳng của mặt đất, trên đường truyền lan còn có các chướng ngại vật làm ảnh hưởng đến cường độ trường tại điểm thu. ảnh hưởng đó phụ thuộc vào độ cao và kích thước của vật chắn xâm phạm vào vùng chủ yếu tham gia vào quá trình truyền sóng. Sau đây ta sẽ xác định vùng không gian đó.
II.4.3.1. Miền không gian tham gia chủ yếu vào quá trình truyền sóng :
Tại A đặt một Angten phát vô hướng và ta B đăt 1 Angten thu vô hướng.
Khi truyền só...