Draadloze kanaalfadingis de fariaasje fan ûntfongen sinjaalamplitude, faze of krêft feroarsake troch feroarings yn it ferspriedingspad. It kin de keppelingsmarge ferminderje, breedbânsignalen ferfoarmje en RF-mjittingen lestich te reprodusearjen meitsje. Begrip fan it type fading dat oanwêzich is yn in systeem helpt yngenieurs by it kiezen fan passende antennes, testmetoaden en mitigaasjetechniken.
Dizze hantlieding ferklearret grutskalige en lytsskalige fading, platte en frekwinsjeselektive kanalen, stadige en rappe fading, en de meast foarkommende statistyske kanaalmodellen. It lit ek sjen hoe't antennepatroan, polarisaasje en testgeometry ynfloed hawwe op praktyske fadingmjittingen.
Wat is draadloze kanaalfading?
In radiosinjaal berikt in ûntfanger selden fia mar ien ideaal paad. Gebouwen, terrein, auto's, apparatuer en oare objekten kinne elektromagnetyske weagen blokkearje, reflektearje, diffraktearje of ferspriede. Meardere kopyen fan itselde sinjaal kinne dêrom oankomme mei ferskillende fertragingen, amplitudes, fazen en oankomsthoeken. Harren kombinaasje kin op ien lokaasje of frekwinsje konstruktyf wêze en op in oare destruktyf.
Fading is oars as deterministysk ferlies fan frije romtepaden. Paadferlies beskriuwt de algemiene fermindering fan krêft as ôfstân en frekwinsje tanimme, wylst fading ekstra fariaasje om dat gemiddelde hinne beskriuwt. Yngenieurs klassifisearje fading meastentiids op twa ûnôfhinklike assen: romtlike skaal en kanaalselektiviteit.
Figuer 1.Stadige en rappe fariaasjes yn ûntfongen sinjaalnivo yllustrearje ferskillende fadetiid- of ôfstânskalen.
Hoe draadloze fading wurdt klassifisearre
Grutskalige ferdwiningbeskriuwt stadige feroarings oer relatyf lange ôfstannen, benammen troch padferliesfariaasje en skaadfoarming.Lytsskalige ferdwiningbeskriuwt rappe feroarings oer koarte ôfstannen of koarte tiidsyntervallen fanwegen mearpaad en beweging.
Lytsskalige fading kin dan wurde klassifisearre troch fertragingsfersprieding as flak of frekwinsjeselektyf, en troch Doppler-fersprieding as stadich of rap. Dit binne aparte klassifikaasjes: in kanaal kin flak en rap, flak en stadich, frekwinsjeselektyf en rap, of frekwinsjeselektyf en stadich wêze.
Grutskalige ferdwining: Paadferlies en skaadferlies
Trend fan ferlies fan paad
Paadferlies is de gemiddelde reduksje yn ûntfongen fermogen mei ferspriedingsôfstân. Yn ûnbehindere frije romte is it ferlies relatearre oan golflingte en ôfstân. Echte omjouwings foegje terrein, rommel, atmosfearyske effekten en ôfhinklikheden fan antennehichte ta, dus praktyske keppelingsbudzjetten brûke normaal in ferspriedingsmodel dat passend is foar it ynsetscenario.
Skaadferfal
Skaadfoarming komt foar as grutte objekten it direkte ferspriedingspaad foar in part of folslein hinderje. Gebouwen, heuvels, masines en autokarossen kinne relatyf stadige feroarings yn ûntfongen nivo produsearje as de stjoerder, ûntfanger of omjouwing feroaret. Skaadferfal wurdt faak statistysk fertsjintwurdige om it lokale gemiddelde paadferlies hinne.
Lytsskalige fading: Multipad en beweging
Platte fading tsjin frekwinsje-selektive fading
In kanaal is sawatflak ferbleekjenas syn koherinsjebânbreedte breder is as de besette sinjaalbânbreedte. It kanaal feroaret dan de sinjaalamplitude en -faze sûnder syn spektrum sterk te feroarjen.
In kanaal wurdtfrekwinsjeseleksjeas de sinjaalbânbreedte grut is yn ferliking mei de koherinsjebânbreedte. Ferskillende spektrale komponinten ûnderfine ferskillende fersterking en faze. De ûnderlizzende oarsaak is oplosbere mearpaadfertraging, dy't yntersymboalynterferinsje kin feroarsaakje yn digitale keppelings.
Stadich ferdwinen tsjin fluch ferdwinen
Stadich ferdwinenbetsjut dat it kanaal net folle feroaret tidens it relevante sinjaalynterval.Fluch ferdwinenbetsjut dat it kanaal signifikant feroaret oer dat ynterval. Relative beweging tusken de stjoerder, ûntfanger en omlizzende fersprieders produseart Doppler-ferskowingen en ferkoartet de koherinsjetiid fan it kanaal.
| Klassifikaasje | Kaaiferliking | Typysk effekt |
|---|---|---|
| Platte fervaging | Sinjaalbânbreedte is lytser as koherinsjebânbreedte | Brede amplitude- en fazefariaasje oer it heule sinjaal |
| Frekwinsjeseleksje | Sinjaalbânbreedte is grutter as koherinsjebânbreedte | Spektrale ferfoarming en mooglike yntersymbolynterferinsje |
| Stadich ferdwinen | Koherinsjetiid is lang relatyf oan it sinjalearinterval | Graduele fariaasje op keppelingsnivo |
| Fluch ferdwinen | Koherinsjetiid is koart relatyf oan it sinjalearinterval | Fluch fariaasje en Doppler-relatearre beheining |
Mienskiplike statistyske fademodellen
- Rayleigh-ferfal:faak brûkt as der gjin inkele dominante sichtline-komponint oanwêzich is en it ûntfongen sinjaal wurdt foarme troch in protte fersprate komponinten.
- Rikaanske ferdwining:omfettet in dominante komponint tegearre mei fersprate multipadkomponinten. De Ricianske K-faktor drukt de krêftferhâlding út tusken de dominante en diffuse komponinten.
- Nakagami ferdwynt:in fleksibele empiryske ferdieling dy't in berik fan fade-earnsten kin fertsjintwurdigje fia syn foarmparameter.
- Weibull-ferfal:in oare oanpasbere statistyske ferdieling dy't brûkt wurdt foar selektearre mjitten propagaasjeomjouwings.
Modelseleksje moat basearre wêze op 'e werklike omjouwing, frekwinsje, mobiliteit, antennekonfiguraasje en mjitgegevens. Moderne MATLAB-workflows brûke objekten lykaskomm.RayleighChannelencomm.RicianChannelynstee fan de ferâldere funksjes dy't neamd binne yn 'e eardere ferzje fan dit artikel.
Figuer 3.Statistyske envelopferdielingen leverje kompakte modellen foar metten fadegedrach.
Hoe't Fading ynfloed hat op RF-systeemprestaasjes
Fading kin ûntfongen fermogen ferminderje, de sinjaal-lûdferhâlding ferleegje, de flaterfrekwinsje ferheegje en in radioferbining ûnderbrekke. Frekwinsjeselektive fading kin ek breedbângolffoarmen ferfoarmje, wylst rappe Doppler-fariaasje it kanaalskatting dreger meitsje kin.
Algemiene mitigaasjemetoaden omfetsje:
- foldwaande keppelingsmarge en automatyske fersterkingskontrôle;
- tiid-, frekwinsje-, romtlike of polarisaasjeferskaat;
- lykmaking en ûntwerp fan multidrager-golffoarmen;
- kanaalkodearring, ynterleaving en adaptive modulaasje;
- MIMO-ferwurking en beamstjoering;
- soarchfâldige antennepleatsing, patroanseleksje en polarisaasjekontrôle.
Gjin inkele technyk elimineert elk fade-meganisme. De juste oanpak hinget ôf fan kanaalstatistiken, besette bânbreedte, mobiliteit, dekkingseasken en akseptabele útfalkâns.
Figuer 4.Mjitten gegevens moatte bepale oft in statistyske ferdieling passend is foar in spesifyk kanaal.
Antenneseleksje foar kanaalsounding- en fadingtests
In antenne makket it propagaasjekanaal net sels oan, mar it beynfloedet sterk hokker paden en polarisaasjes wurde útstjoerd of ûntfongen. Fersterking, strielbreedte, strielingspatroan, polarisaasjesuverens, fazestabiliteit en montagegeometrie kinne allegear ynfloed hawwe op it gedrach fan it mjitten kanaal.
Foar werhelle kanaal- of fade-mjittingen, dokumintearje:
- it folsleine frekwinsjeberik en de direkte mjitbânbreedte;
- antennefersterking en strielbreedte oer frekwinsje;
- easken foar lineêre, dûbel-lineêre of sirkelfoarmige polarisaasje;
- antennehichte, oriïntaasje, ôfstân en omlizzende struktueren;
- RF-ferbining, kabelferlies en kalibraasjereferinsjeflak;
- beweging fan stjoerder, ûntfanger en fersprieder;
- fertragingsfersprieding, Doppler-fersprieding en fereaske dynamysk berik.
RF MISO antenne opsjes
RF MISO ûntwerpt en leveret RF- en mikrogolfantennes foar laboratoarium-, fjild- en systeemyntegraasjewurk. Ofhinklik fan 'e fereaske dekking en mjitgeometrie kinne yngenieurs beskôgjebreedbân hoarnantennesfoar rjochtingsbreedbânmjittingen,log-periodike antennesfoar brede frekwinsjedekking, ofomnidireksjonele antennesfoar selektearre dekkings- en ferspriedingsstúdzjes.
Besjoch it hjoeddeistige modeldatasheet foar frekwinsjeberik, fersterking, polarisaasje, VSWR, ferbining en meganyske ôfmjittings. Foar tapassingsspesifike seleksje, diel de testband, bânbreedte, fereaske patroan, polarisaasje, montagebeperkingen en mjitomjouwing mei it RF MISO-team.
Besprek jo RF-mjittingseasken
RF MISO kin helpe by it identifisearjen fan antenne-opsjes foar kanaalpeiling, propagaasjestúdzjes, evaluaasje fan draadloze systemen en relatearre RF-mjittingen.
Undersykje de mooglikheden foar it testen fan antennes|Kontakt RF MISO
Referinsjes en fierdere lêzing
Pleatsingstiid: 14 augustus 2023
