Teoria dell'antenna - Tipi di propagazione
In questo capitolo, esaminiamo diversi argomenti interessanti come le proprietà delle onde radio, la propagazione delle onde radio e il loro tipo.
Onde radio
Le onde radio sono facili da generare e sono ampiamente utilizzate per comunicazioni sia interne che esterne a causa della loro capacità di attraversare edifici e percorrere lunghe distanze.
Le caratteristiche principali sono:
Poiché la trasmissione radio è Omni directional in natura non sussiste la necessità di allineare fisicamente trasmettitore e ricevitore.
La frequenza dell'onda radio determina molte delle caratteristiche della trasmissione.
Alle basse frequenze, le onde possono passare facilmente attraverso gli ostacoli. Tuttavia, il loro potere cade con una relazione inverso al quadrato rispetto alla distanza.
Le onde a frequenza più alta sono più inclini ad essere assorbite dalle gocce di pioggia e vengono riflesse dagli ostacoli.
A causa del lungo raggio di trasmissione delle onde radio, l'interferenza tra le trasmissioni è un problema che deve essere affrontato.
Nelle bande VLF, LF e MF la propagazione delle onde, detta anche come ground wavessegui la curvatura della terra. Le portate massime di trasmissione di queste onde sono dell'ordine di poche centinaia di chilometri. Vengono utilizzati per trasmissioni a larghezza di banda ridotta come le trasmissioni radio in modulazione di ampiezza (AM).
Le trasmissioni in banda HF e VHF vengono assorbite dall'atmosfera, vicino alla superficie terrestre. Tuttavia, una parte della radiazione, chiamatasky wave, viene irradiato verso l'esterno e verso l'alto nella ionosfera nell'atmosfera superiore. La ionosfera contiene particelle ionizzate formate a causa della radiazione solare. Queste particelle ionizzate riflettono le onde del cielo sulla Terra. Una potente onda del cielo può essere riflessa più volte tra la Terra e la ionosfera. Le onde del cielo sono utilizzate da radioamatori amatoriali e per comunicazioni militari.
Propagazione delle onde radio
In Radio communication systems, usiamo onde elettromagnetiche wireless come canale. Per questi scopi possono essere utilizzate antenne di specifiche diverse. Le dimensioni di queste antenne dipendono dalla larghezza di banda e dalla frequenza del segnale da trasmettere.
La modalità di propagazione delle onde elettromagnetiche nell'atmosfera e nello spazio libero può essere suddivisa nelle seguenti tre categorie:
- Propagazione della linea di vista (LOS)
- Propagazione delle onde al suolo
- Propagazione delle onde del cielo
Nelle bande di frequenza ELF (frequenza estremamente bassa) e VLF (frequenza molto bassa), la Terra e la ionosfera fungono da guida d'onda per la propagazione delle onde elettromagnetiche.
In queste gamme di frequenza, i segnali di comunicazione si propagano praticamente in tutto il mondo. Le larghezze di banda del canale sono piccole. Pertanto, le informazioni trasmesse attraverso questi canali hanno una velocità ridotta e sono limitate alla trasmissione digitale.
Propagazione della linea di vista (LOS)
Tra le modalità di propagazione, questa propagazione in linea di vista è quella che notiamo comunemente. Nelline-of-sight communication, come suggerisce il nome, l'onda percorre una distanza minima di vista. Il che significa che viaggia alla distanza fino a cui un occhio nudo può vedere. Ora cosa succede dopo? Dobbiamo impiegare un amplificatore e un trasmettitore qui per amplificare il segnale e trasmettere di nuovo.
Questo è meglio compreso con l'aiuto del diagramma seguente.
La figura raffigura molto chiaramente questa modalità di propagazione. La propagazione in linea di vista non sarà regolare se si verifica un ostacolo nel suo percorso di trasmissione. Poiché il segnale può viaggiare solo a distanze inferiori in questa modalità, questa trasmissione viene utilizzata perinfrared o microwave transmissions.
Propagazione delle onde del suolo
La propagazione delle onde al suolo dell'onda segue il contorno della terra. Tale onda è chiamata comedirect wave. L'onda a volte si piega a causa del campo magnetico terrestre e viene riflessa nel ricevitore. Tale onda può essere definita comereflected wave.
La figura sopra mostra la propagazione delle onde di massa. L'onda quando si propaga attraverso l'atmosfera terrestre è nota comeground wave. L'onda diretta e l'onda riflessa insieme contribuiscono al segnale alla stazione ricevente. Quando l'onda raggiunge finalmente il ricevitore, i ritardi vengono annullati. Inoltre, il segnale viene filtrato per evitare distorsioni e amplificato per un'uscita chiara.
Propagazione delle onde del cielo
La propagazione delle onde del cielo è preferita quando l'onda deve percorrere una distanza maggiore. Qui l'onda viene proiettata nel cielo e viene nuovamente riflessa sulla terra.
Il sky wave propagationè ben rappresentato nella foto sopra. Qui si mostra che le onde vengono trasmesse da un luogo e dove vengono ricevute da molti ricevitori. Quindi, è un esempio di trasmissione.
Le onde, che vengono trasmesse dall'antenna trasmittente, vengono riflesse dalla ionosfera. Consiste di diversi strati di particelle cariche che vanno in altitudine da 30 a 250 miglia sopra la superficie della terra. Tale viaggio dell'onda dal trasmettitore alla ionosfera e da lì al ricevitore sulla Terra è noto comeSky Wave Propagation. La ionosfera è lo strato ionizzato attorno all'atmosfera terrestre, adatto alla propagazione delle onde del cielo.