Антенны
Сотовая связь
| Особенности распространения радиоволн |
|
Как было отмечено выше, в стандарте GSM используются дециметровые волны (900 МГц (X = 0,333 м), 1800 МГц (к = 0,167 м), 1900 МГц (К = 0,158 м)). Следует отметить, что метровые (VHF), дециметровые и сантиметровые (UHF) электромагнитные волны от ионизированных слоев атмосферы практически не отражаются и в них не рассеиваются и, поэтому, как ионосферные волны распространяться не могут. Волны этих диапазонов распространяются в основном в виде земных волн (дифракция таких волн выражена слабо) на небольшие расстояния, а на большие — за счет тропосферного рассеяния на неоднородностях и, в меньшей степени, за счет направленного действия тропосферных волноводов. Радиоволны дециметрового диапазона почти не преломляются в ионизированных слоях атмосферы и свободно пронизывают их, то есть распространяются как прямые волны и поэтому находят применение в космической связи; практически не испытывают молекулярного поглощения, поглощения в гидрометеорах (дождь, снег), то есть в земных условиях дециметровые волны могут распространяться лишь прямолинейно в пределах прямой видимости. Распространяясь в пределах прямой видимости, электромагнитные волны в системах сотовой мобильной связи испытывают многочисленные отражения от окружающих объектов и поглощения в них. Картина многолучевого распространения, свидетельствует о суперпозиции в точке приема MS нескольких, точнее множества сигналов, пришедших по различным путям и имеющим различные амплитуды, фазы, времена распространения, плоскости поляризации и пр. Результирующий сигнал в точке приема ввиду этого резко меняется и может быть как выше среднего (медианного) уровня, так и ниже, причем замирания сигнала, образующиеся при взаимной компенсации сигналов вследствие неблагоприятного сочетания их амплитуд и фаз, могут быть достаточно глубокими. Искажения результирующего сигнала имеют место в том случае, когда более или менее синфазные составляющие сигналов с соизмеримыми амплитудами имеют настолько отличные разности хода, что символы одного сигнала накладываются на соседние символы другого, при этом возникает межсимвольная интерференция. Быстрые замирания, являющиеся прямым следствием многолучевого распространения радиоволн, часто называют релеевскими, так как они описываются релеевскими законами распределения. Замирания из-за многолучевости обусловлены сигналами, отраженными от внешних объектов. В результате этого в точке приема возникают условия: - несколько однотипных сигналов, сдвинутых по фазе, складываются так, что результирующий сигнал ослабляется; - при одинаковом уровне основного и отраженных сигналов, но их противофазности, результирующий сигнал близок к нулю, что вызывает прерывание связи. Диапазон изменений уровня сигнала при быстрых замираниях может достигать 40 дБ, из которых — приблизительно 10 дБ — это превышение над средним уровнем и 30 дБ — провалы ниже среднего уровня, причем глубокие провалы встречаются реже, чем менее глубокие. При неподвижной мобильной станции MS интенсивность принимаемого сигнала практически не меняется. При движении MS периодичность флуктуации в пространстве составляет около полуволны Х/2, то есть порядка 16,5 см (на частоте 900 МГц). |
