Slide truyền lan sóng cực ngắn (môn anten và truyền sóng)

36 10 0
  • Loading ...
1/36 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 29/11/2016, 14:19

BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN CHƯƠNG TRUYỀN LAN SÓNG CỰC NGẮN Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN NỘI DUNG  Nội dung chương 2: (5) • 2.1 Tổng Quát • 2.2 Truyền lan giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều kiện lý tưởng • 2.3 Ảnh hưởng độ cong trái đất • 2.4 Ảnh hưởng địa hình • 2.5 Ảnh hưởng tầng đối lưu • 2.6 Câu hỏi tập Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.1 Tổng quát  Đặc điểm truyền lan sóng cực ngắn • Bước sóng từ 1mm đến 10m (300GHz – 30MHz): Là sóng siêu cao tần (RF – Radio Frequency) • Phương pháp truyền + Tần số cao nên phản xạ tầng điện ly (đi xuyên qua) + Bước sóng ngắn nên khả nhiễu xạ kém, bị hấp thụ mạnh mặt đất + Phương pháp truyền sóng không gian: Là phù hợp - Tán xạ tầng đối lưu - Siêu khúc xạ tầng đối lưu - Truyền lan giới hạn nhìn thấy trực tiếp Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.1 Tổng quát  Đặc điểm truyền lan sóng cực ngắn • Tán xạ tầng đối lưu + Tồn vùng không gian không đồng tầng đối lưu + Sóng vào vùng không đồng khuyếch tán theo hướng  Lợi dụng để truyền sóng đến điểm thu + Đặc điểm: Không ổn định vùng không đồng thay đổi Hình 2.1: Tán xạ tầng đối lưu Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.1 Tổng quát  Đặc điểm truyền lan sóng cực ngắn • Siêu khúc xạ tầng đối lưu + Chỉ số chiết suất N giảm theo độ cao + Khi tốc độ giảm đạt dN/dh < -0,157 (m-1)  Tia sóng có bán kính cong lớn độ cong trái đất nên quay trở lại mặt đất : Siêu khúc xạ  Lợi dụng để truyền sóng đến điểm thu sau phản xạ nhiều lần mặt đất + Đặc điểm: Không ổn định miền siêu 3khúc xạ thay đổi αgh α4 A 4’ 5’ h0 Hình 2.2: Siêu khúc xạ tầng đối lưu Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.1 Tổng quát  Đặc điểm truyền lan sóng cực ngắn • Truyền lan giới hạn nhìn thấy trực tiếp + Hai anten thu phát phải đặt cao mặt đất để tránh bị che chắn vật cản đường truyền hay độ cong trái đất + Sóng truyền từ phát đến thu miền không gian nhìn thấy trực tiếp hai anten + Đặc điểm: Ít phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên, sử dụng phổ biến Hình 2.3 Truyền lan giới hạn nhìn thấy trực tiếp Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.2 Truyền lan giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều kiện lý tưởng  Sơ đồ tuyến thông tin • Khảo sát trình truyền lan sóng với điều kiện lý tưởng + Mặt đất phẳng, vật cản đường truyền + Khí đồng nhất, đẳng hướng không hấp thụ + Anten đặt cao mặt đất vài bước sóng công tác (λ) • Sơ đồ truyền lan sóng B Tia Sóng đến điểm thu theo hai đường: + Sóng trực tiếp: Đi trực tiếp từ phát đến thu + Sóng phản xạ: Đến thu sau phản xạ từ mặt đất (chỉ có tia thỏa mãn định luật phản xạ) A hr Tia ht C r Hình 2.4 Mô hình truyền sóng với điều kiện lý tưởng Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.2 Truyền lan giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều kiện lý tưởng  Cường độ điện trường điểm thu cường độ trường hai sóng thành phần (giao thoa) • Tổng hợp uuur uur uur E R = E1 + E (2.1) + Cường độ trường tia trực tiếp E1 = 245 PT ( kW ) G T1 r1( km ) e jω t ( mV/m ) + Cường độ trường tia phản xạ 245 PT ( kWdo ) G T2 j( ωt − k∆r ) E2 = R e ( mV/m ) (2.2) (2.3) r2( km ) Trang BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.2 Truyền lan giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều kiện lý tưởng  Cường độ điện trường điểm thu • Do chiều cao anten hT, hR [...]... GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.2 Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều kiện lý tưởng  Cực trị của hệ số suy giảm • Với tuyến xác định: hT, hR, λ, θ, có thể xác định cự ly thông tin r để có hệ số suy giảm đạt cực trị + Cực đại tại (θ + k.∆r) = 2n.π với n = 1,2,… + Cực tiểu tại (θ + k.∆r) = (2n + 1).π với n = 1,2,… Trang 11 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.2 Truyền lan trong giới... SÓNG VÀ ANTEN 2.2 Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều kiện lý tưởng  Điều kiện truyền sóng tốt nhất • Cường độ điện trường tia tới trực tiếp • Cường độ điện trường tổng: + Khi: Trang 15 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.3 Ảnh hưởng của độ cong trái đất  Sơ đồ tuyến thông tin khi kể đến độ cong trái đất • Ảnh hưởng của độ cong trái đất + Hiệu số đường đi giữa sóng trực tiếp và. .. MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.4 Ảnh hưởng của địa hình  Nguyên lý Huyghen, miền Fresnel (tia trực tiếp) • Nguyên lý Huyghen + Nhận xét - Bản chất điện từ của sóng ánh sáng - Tính chất sóng của sóng điện từ khi truyền lan + Nguyên lý: Mỗi điểm nằm trên một mặt sóng do một nguồn bức xạ sóng điện từ sơ cấp gây ra sẽ trở thành nguồn bức xạ thứ cấp mới Nguồn bức xạ thứ cấp mới này lại tạo ra các mặt sóng. .. dọc đường truyền Để quá trình phát và thu sóng vô tuyến đạt hiệu quả cao, ta dùng các biện pháp kỹ thuật để sóng điện từ bức xạ ra chỉ tập chung trong miền Fresnel thứ nhất  sử dụng anten có hướng (anten parabol) Trang 24 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.5 Ảnh hưởng của tầng đối lưu  Định luật Snell về hiện tượng khúc xạ • Định luật Snell mô tả mối quan hệ giữa góc của hai sóng ánh sáng và chiết... Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ trong sương mù theo tầm nhìn xa và tần số 8 10 20 3 0 40 50 60 100 GHz của hệTần số số hấp thụ Hình 2.21 Sự phụ thuộc trong mưa với cường độ mưa 100 mm/h vào tần số Trang 34 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.6 Câu hỏi và bài tập  Bài tập chương 2 Trang 35 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.6 Câu hỏi và bài tập  Bài tập chương 2 Trang 36 ... số thay đổi theo không gian và thời gian  chiết suất thay đổi + Tốc độ thay đổi chỉ số chiết suất theo độ cao ảnh hưởng tới quá trình sóng truyền lan: Quỹ đạo sóng bị cong do hiện tượng B khúc xạ: HiệndN tượng khúc xạ khí quyển A dh ( 1/ m ) Hình 2.16 Quỹ đạo của tia sóng trực tiếp và tia phản xạ từ mặt đất trong tầng khí quyển thực C Trang 26 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.5 Ảnh hưởng của tầng... thụ phụ thuộc vào tần số, thay đổi theo không gian, thời gian • Hấp thụ phân tử H2 O 10+2 + Chủ yếu do phân tử nước và ôxy Suy + Phụ thuộc thiều vào tần số hao 10 dB/ đặc biệt tăng nhanh với tần số trên 10GHz km O2 +1 f = 22 GHz 100 Hình 2.19 Sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ sóng của O2 và H2O vào tần số 10-1 10-2 10-3 3 6 15 30 60 150 300 Tần số GHz Trang 33 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.5 Ảnh... sáng truyền qua mà không khúc xạ Trang 27 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.5 Ảnh hưởng của tầng đối lưu  Bán kính cong của sóng  Theo Cauchy, tâm đường cong C tại một điểm là giao điểm của hai pháp tuyến vô cùng gần nhau, và bán kính cong là khoảng cách từ điểm đó đến C Và độ cong chính là nghịch đảo của bán kính cong  Gọi  là độ dài đường cong mà 2 pháp tuyến cách nhau, Quỹ đạo sóng b và  là... (2.32) ⇔ a td = 8.500km Trang 30 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.5 Ảnh hưởng của tầng đối lưu  Phương pháp tính cường độ điện trường • Hệ số cong tia sóng, k a td 1 k= = a 1 + a dN 10−6 dh (2.33) + Cự ly nhìn thấy trực tiếp ' r 0 = 2k.a ( ht + hr + Độ lồi trái đất r1( km ) r2( km ) B= 12,74.k ( m) ) ( m) (2.34) (2.35) Trang 31 BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 2.5 Ảnh hưởng của tầng đối lưu Loại... bù trừ cho nhau và triệt tiêu do pha của chúng ngược nhau Đây là giới hạn của vùng truyền sóng trong phạm vi nhìn thấy trực tiếp + Ý nghĩa - - Quá trình truyền sóng vô tuyến giữa hai anten thu và phát không phải chỉ theo một tia, cũng không phải do toàn bộ miền không gian mà chỉ là vùng không gian có dạng elip tròn xoay nằm trong khoảng một nửa miền Fresnel thứ nhất Quá trình truyền sóng vô tuyến
- Xem thêm -

Xem thêm: Slide truyền lan sóng cực ngắn (môn anten và truyền sóng) , Slide truyền lan sóng cực ngắn (môn anten và truyền sóng) , Slide truyền lan sóng cực ngắn (môn anten và truyền sóng)

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập