Bagaimana perjalanan RF?

 

Gelombang frekuensi radio (RF) adalah sejenis radiasi elektromagnet, dan penyebarannya mengikuti prinsip asas gelombang elektromagnet . Berikut adalah analisis terperinci tentang bagaimana gelombang RF menyebarkan:

 

1. sifat gelombang RF

Gelombang RF adalah sebahagian daripada spektrum elektromagnet, dengan julat kekerapan kira -kira 3 kilohertz (kHz) hingga 300 gigahertz (ghz) .

 

2. mod utama penyebaran RF

Penyebaran gelombang RF bergantung kepada kekerapan, faktor persekitaran, dan jarak antara pemancar dan penerima . mod penyebaran utama termasuk:

A . line-of-sight (LOS) Penyebaran

Prinsip: Gelombang RF bergerak dalam garis lurus, sama dengan cahaya yang kelihatan, yang memerlukan jalan yang tidak terhalang antara pemancar dan penerima .

Julat kekerapan: Biasanya digunakan untuk frekuensi yang lebih tinggi .

Contoh: Pautan satelit, menara gelombang mikro, Wi-Fi jarak pendek, dan sistem radar .

Batasan: Disekat oleh bangunan, gunung, atau kelengkungan bumi . Oleh itu, pautan LOS jarak jauh biasanya bergantung pada menara atau satelit untuk mencapai "penglihatan bersama ."

b . Penyebaran gelombang tanah

Prinsip: Gelombang RF bergerak di sepanjang permukaan bumi, dipandu oleh tanah dan atmosfera yang lebih rendah . gelombang mendorong arus di tanah, menyebabkan mereka melambatkan dan membungkuk (mengikuti kelengkungan bumi) .

Julat kekerapan: Frekuensi rendah (LF, 30-300 kHz) dan frekuensi sederhana (MF, 300 kHz -3 MHz), seperti modulasi amplitud (AM) radio (535-1605 kHz) .

Kelebihan: Boleh menyebarkan jarak jauh ke atas tanah atau air, dengan tanah menyediakan jalan yang stabil .

Batasan: Tertakluk kepada pelemahan (kelemahan tenaga) dengan tanah, terutamanya di atas medan kasar atau sangat konduktif (e . g ., tanah lembap) .

C . Sky Wave (Ionospheric) Penyebaran

Prinsip: Gelombang RF dicerminkan atau dibiaskan oleh lapisan ionosfera-A zarah yang dikenakan (ion) di atmosfera atas bumi, yang terletak 60-1000 kilometer di atas tanah . gelombang melantun di antara ionosfera dan tanah, yang membolehkan komunikasi jarak jauh .

Julat kekerapan: Frekuensi tinggi (HF, 3-30 MHz), digunakan untuk radio gelombang pendek, radio amatur, dan komunikasi penerbangan jarak jauh/maritim .

 

3. Faktor yang mempengaruhi penyebaran gelombang:

Sudut penghantaran: Sudut yang lebih rendah membolehkan lebih lama "hops ."

D . difraksi

Prinsip: Ketika menghadapi tepi atau apertur, gelombang RF membungkuk di sekitar halangan (seperti bangunan atau bukit) . Ini membolehkan isyarat untuk mencapai kawasan di belakang halangan walaupun tanpa garis langsung penglihatan .

E . refleksi

Prinsip: Gelombang RF mencerminkan permukaan seperti bangunan, air, objek logam, atau tanah . gelombang yang dicerminkan dapat mencapai penerima secara tidak langsung tetapi boleh menyebabkan gangguan multipath (apabila gelombang langsung dan tercermin keluar dari fasa, melemahkan atau memutarbelitkan isyarat) .

f . Refraction

Prinsip: Gelombang RF membungkuk apabila melewati media kepadatan yang berbeza (E . g ., lapisan atmosfera dengan suhu, kelembapan, atau ketumpatan ion), yang boleh menyebabkan pesongan ke atas atau ke bawah .

4. pelemahan dan kerugian

Gelombang RF kehilangan tenaga (pelemahan) semasa penyebaran disebabkan oleh sebab -sebab berikut:

Kehilangan laluan ruang kosong: Penyebaran gelombang semula jadi ketika mereka bergerak dari pemancar (kekuatan isyarat berkurangan dengan kuadrat jarak) .

Penyerapan: Bahan seperti wap air, hujan, atau dedaunan menyerap tenaga RF .

Penyebaran: Gelombang disebarkan oleh zarah kecil atau permukaan kasar, mengurangkan kekuatan isyarat .

 

Ringkasan

Gelombang RF disebarkan sebagai radiasi elektromagnet, dan mod penyebarannya ditentukan oleh kekerapan dan persekitaran: frekuensi yang lebih tinggi terutamanya menggunakan penyebaran garis-pandangan, frekuensi yang lebih rendah bergantung pada gelombang tanah, dan frekuensi tinggi mencapai penyebaran gelombang langit melalui refleksi ionosfera {{2} Refraction . Memahami mod ini adalah penting untuk merancang sistem komunikasi (E . g ., rangkaian selular, radio, satelit) untuk memastikan penghantaran yang boleh dipercayai .