Fading tal-kanal mingħajr filihija l-varjazzjoni tal-amplitudni, il-fażi jew il-qawwa tas-sinjal riċevut ikkawżata minn bidliet fil-mogħdija tal-propagazzjoni. Tista' tnaqqas il-marġni tal-link, tgħawweġ is-sinjali tal-broadband u tagħmel il-kejl tal-RF diffiċli biex jiġi riprodott. Il-fehim tat-tip ta' fading preżenti f'sistema jgħin lill-inġiniera jagħżlu antenni, metodi ta' ttestjar u tekniki ta' mitigazzjoni xierqa.
Din il-gwida tispjega l-fading fuq skala kbira u fuq skala żgħira, kanali ċatti u selettivi tal-frekwenza, fading bil-mod u veloċi, u l-mudelli statistiċi tal-kanali l-aktar komuni. Turi wkoll kif il-mudell tal-antenna, il-polarizzazzjoni u l-ġeometrija tat-test jinfluwenzaw il-kejl prattiku tal-fading.
X'inhu t-Tnaqqis tal-Kanal Wireless?
Sinjal tar-radju rarament jilħaq riċevitur permezz ta' mogħdija ideali waħda biss. Il-bini, it-terren, il-vetturi, it-tagħmir u oġġetti oħra jistgħu jimblokkaw, jirriflettu, jiddiffrattaw jew ixerrdu l-mewġ elettromanjetiku. Għalhekk, kopji multipli tal-istess sinjal jistgħu jaslu b'dewmien, amplitudnijiet, fażijiet u angoli ta' wasla differenti. Il-kombinazzjoni tagħhom tista' tkun kostruttiva f'post jew frekwenza waħda u distruttiva f'oħra.
Il-fading huwa differenti mit-telf deterministiku tal-mogħdija fl-ispazju ħieles. It-telf tal-mogħdija jiddeskrivi t-tnaqqis ġenerali fil-qawwa hekk kif id-distanza u l-frekwenza jiżdiedu, filwaqt li l-fading jiddeskrivi varjazzjoni addizzjonali madwar dik il-medja. L-inġiniera ġeneralment jikklassifikaw il-fading fuq żewġ assi indipendenti: l-iskala spazjali u s-selettività tal-kanal.
Figura 1.Varjazzjonijiet bil-mod u rapidi fil-livell tas-sinjal riċevut juru skali differenti ta' ħin jew distanza ta' fading.
Kif Tiġi Klassifikata l-Fading Wireless
Fading fuq skala kbirajiddeskrivi bidliet gradwali fuq distanzi relattivament twal, prinċipalment minn varjazzjoni fit-telf tal-mogħdija u dell.Fading fuq skala żgħirajiddeskrivi bidliet rapidi fuq distanzi qosra jew intervalli ta' żmien qosra minħabba mogħdijiet multipli u moviment.
It-tnaqqis fuq skala żgħira jista' mbagħad jiġi kklassifikat skont it-tixrid tad-dewmien bħala ċatt jew selettiv għall-frekwenza, u skont it-tixrid Doppler bħala bil-mod jew veloċi. Dawn huma klassifikazzjonijiet separati: kanal jista' jkun ċatt u veloċi, ċatt u bil-mod, selettiv għall-frekwenza u veloċi, jew selettiv għall-frekwenza u bil-mod.
Fading fuq Skala Kbira: Telf ta' Mogħdija u Dellijiet
Xejra ta' telf ta' mogħdija
It-telf fil-mogħdija huwa t-tnaqqis medju fil-qawwa riċevuta bid-distanza tal-propagazzjoni. Fi spazju ħieles mingħajr ostakli, it-telf huwa relatat mat-tul tal-mewġa u d-distanza. L-ambjenti reali jżidu t-terren, l-imbarazz, l-effetti atmosferiċi u d-dipendenzi tal-għoli tal-antenna, għalhekk il-baġits prattiċi tal-link normalment jużaw mudell ta' propagazzjoni xieraq għax-xenarju tal-iskjerament.
Dell jisparixxi
Id-dell iseħħ meta oġġetti kbar jostakolaw parzjalment jew kompletament il-mogħdija diretta tal-propagazzjoni. Il-bini, l-għoljiet, il-makkinarju u l-karozzeriji tal-vetturi jistgħu jipproduċu bidliet relattivament bil-mod fil-livell riċevut hekk kif it-trasmettitur, ir-riċevitur jew l-ambjent tal-madwar jinbidel. L-isfumar tad-dellijiet ħafna drabi huwa rappreżentat statistikament madwar it-telf medju lokali tal-mogħdija.
Fading fuq Skala Żgħira: Multipath u Mozzjoni
Fading ċatt vs. fading selettiv għall-frekwenza
Kanal huwa bejn wieħed u ieħorfading ċattmeta l-bandwidth tal-koerenza tiegħu tkun usa' mill-bandwidth tas-sinjal okkupat. Il-kanal imbagħad jibdel l-amplitudni u l-fażi tas-sinjal mingħajr ma jbiddel il-forma qawwija tal-ispettru tiegħu.
Kanal isirselettiv tal-frekwenzameta l-bandwidth tas-sinjal ikun kbir meta mqabbel mal-bandwidth tal-koerenza. Komponenti spettrali differenti jesperjenzaw qligħ u fażi differenti. Il-kawża sottostanti hija t-tixrid ta' dewmien multipath riżolvibbli, li jista' joħloq interferenza intersimboli f'links diġitali.
Sfumatura bil-mod vs. sfumatura mgħaġġla
Sfaxxa bil-modtfisser li l-kanal jinbidel ftit matul l-intervall ta' sinjalazzjoni rilevanti.Fading mgħaġġeltfisser li l-kanal jinbidel b'mod sinifikanti matul dak l-intervall. Il-moviment relattiv bejn it-trasmettitur, ir-riċevitur u l-ixerrdutturi tal-madwar jipproduċi ċaqliq Doppler u jqassar il-ħin ta' koerenza tal-kanal.
| Klassifikazzjoni | Paragun ewlieni | Effett tipiku |
|---|---|---|
| Fading ċatt | Il-bandwidth tas-sinjal huwa iżgħar mill-bandwidth tal-koerenza | Varjazzjoni wiesgħa tal-amplitudni u l-fażi fis-sinjal kollu |
| Selettiv tal-frekwenza | Il-bandwidth tas-sinjal huwa akbar mill-bandwidth tal-koerenza | Distorsjoni spettrali u interferenza possibbli bejn is-simboli |
| Sfaxxa bil-mod | Il-ħin tal-koerenza huwa twil relattiv għall-intervall tas-sinjalar | Varjazzjoni gradwali fil-livell tal-link |
| Fading mgħaġġel | Il-ħin tal-koerenza huwa qasir meta mqabbel mal-intervall tas-sinjalar | Varjazzjoni rapida u indeboliment relatat mad-Doppler |
Mudelli Komuni ta' Fading Statistiku
- Fading ta' Rayleigh:komunement użat meta ma jkun preżenti l-ebda komponent dominanti wieħed fil-linja tal-vista u s-sinjal riċevut ikun iffurmat minn ħafna komponenti mxerrda.
- Tifqigħ ta' Riċjan:jinkludi komponent dominanti flimkien ma' komponenti multipath imxerrda. Il-fattur K ta' Riċjan jesprimi l-proporzjon tal-qawwa bejn il-komponenti dominanti u diffużi.
- Nakagami qed jisparixxi:distribuzzjoni empirika flessibbli li tista' tirrappreżenta firxa ta' severitajiet ta' fading permezz tal-parametru tal-forma tagħha.
- Tħassir ta' Weibull:distribuzzjoni statistika adattabbli oħra użata għal ambjenti ta' propagazzjoni mkejla magħżula.
L-għażla tal-mudell trid tkun ibbażata fuq l-ambjent attwali, il-frekwenza, il-mobilità, il-konfigurazzjoni tal-antenna u d-dejta tal-kejl. Il-flussi tax-xogħol moderni tal-MATLAB jużaw oġġetti bħalkomm.RayleighChannelukomm.RicianChannelminflok il-funzjonijiet skaduti msemmija fil-verżjoni preċedenti ta' dan l-artikolu.
Figura 3.Id-distribuzzjonijiet statistiċi tal-envelopp jipprovdu mudelli kompatti għall-imġiba tal-fading imkejla.
Kif il-Fading Jaffettwa l-Prestazzjoni tas-Sistema RF
Il-fading jista' jnaqqas il-qawwa riċevuta, ibaxxi l-proporzjon sinjal-ħoss, iżid ir-rata ta' żball u jinterrompi link tar-radju. Il-fading selettiv għall-frekwenza jista' wkoll jgħawweġ il-forom tal-mewġ tal-wisa', filwaqt li l-varjazzjoni rapida tad-Doppler tista' tagħmel l-istima tal-kanal aktar diffiċli.
Metodi komuni ta' mitigazzjoni jinkludu:
- marġni ta' konnessjoni adegwat u kontroll awtomatiku tal-qligħ;
- diversità fil-ħin, fil-frekwenza, fl-ispazju jew fil-polarizzazzjoni;
- ekwalizzazzjoni u disinn tal-forma tal-mewġa b'ħafna trasportaturi;
- kodifikazzjoni tal-kanali, interleaving u modulazzjoni adattiva;
- Ipproċessar MIMO u direzzjoni tar-raġġ;
- tqegħid bir-reqqa tal-antenna, għażla tal-mudell u kontroll tal-polarizzazzjoni.
L-ebda teknika waħda ma telimina kull mekkaniżmu ta' fading. L-approċċ korrett jiddependi fuq l-istatistika tal-kanal, il-bandwidth okkupat, il-mobilità, ir-rekwiżiti tal-kopertura u l-probabbiltà aċċettabbli ta' qtugħ tas-servizz.
Figura 4.Id-dejta mkejla għandha tiddetermina jekk distribuzzjoni statistika hijiex xierqa għal kanal speċifiku.
Għażla tal-Antenna għal Testijiet ta' Sounding u Fading tal-Kanali
Antenna ma toħloqx il-kanal ta' propagazzjoni waħedha, iżda taffettwa bil-qawwa liema mogħdijiet u polarizzazzjonijiet jiġu trasmessi jew riċevuti. Il-qligħ, il-wisa' tar-raġġ, il-mudell tar-radjazzjoni, il-purità tal-polarizzazzjoni, l-istabbiltà tal-fażi u l-ġeometrija tal-immuntar jistgħu kollha jinfluwenzaw l-imġiba tal-kanal imkejjel.
Għal kejl ta' kanal jew fading ripetibbli, iddokumenta:
- il-medda sħiħa ta' frekwenza u l-bandwidth tal-kejl istantanju;
- il-qligħ tal-antenna u l-wisa' tar-raġġ fuq il-frekwenza;
- rekwiżiti ta' polarizzazzjoni lineari, doppja-lineari jew ċirkolari;
- l-għoli, l-orjentazzjoni, l-ispazjar tal-antenna u l-istrutturi tal-madwar;
- Konnettur RF, telf tal-kejbil u pjan ta' referenza tal-kalibrazzjoni;
- moviment tat-trasmettitur, tar-riċevitur u tar-riċevitur;
- tixrid tad-dewmien, tixrid Doppler u firxa dinamika meħtieġa.
Għażliet ta' antenna RF MISO
RF MISO tiddisinja u tforni antenni RF u microwave għal xogħol fil-laboratorju, fuq il-post u ta' integrazzjoni tas-sistema. Skont il-kopertura meħtieġa u l-ġeometrija tal-kejl, l-inġiniera jistgħu jikkunsidrawantenni tal-qrun tal-broadbandgħal kejl direzzjonali ta' medda wiesgħa,antenni log-perjodiċigħal kopertura wiesgħa ta' frekwenza, jewantenni omnidirezzjonaligħal studji magħżula ta' kopertura u propagazzjoni.
Irrevedi l-iskeda tad-dejta tal-mudell attwali għall-firxa tal-frekwenza, il-qligħ, il-polarizzazzjoni, il-VSWR, il-konnettur u d-dimensjonijiet mekkaniċi. Għall-għażla speċifika għall-applikazzjoni, aqsam il-medda tat-test, il-bandwidth, il-mudell meħtieġ, il-polarizzazzjoni, ir-restrizzjonijiet tal-immuntar u l-ambjent tal-kejl mat-tim tal-RF MISO.
Iddiskuti r-Rekwiżit tal-Kejl RF Tiegħek
RF MISO jista' jgħin biex jidentifika għażliet ta' antenna għas-sondaġġ tal-kanali, studji ta' propagazzjoni, evalwazzjoni ta' sistemi mingħajr fili u kejl RF relatat.
Esplora l-kapaċità tal-ittestjar tal-antenna|Ikkuntattja RF MISO
Referenzi u Aktar Qari
Ħin tal-posta: 14 ta' Awwissu 2023
