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アンテナ理論-波動伝播の用語

波の伝播の過程で、非常に頻繁に出くわす用語はほとんどありません。 これらの用語について1つずつ説明しましょう。

仮想高さ

波が屈折すると、波は徐々に曲げられますが、鋭くは曲げられません。 ただし、入射波と反射波の経路は、この層のより高い位置にある表面から反射される場合は同じです。 このような高さのことを仮想高さと呼びます。

仮想高さ

この図は、仮想の高さ(波の高さ、反射されることになっている)と*実際の高さ*(屈折した高さ)を明確に区別しています。 仮想高さがわかれば、入射角を見つけることができます。

臨界周波数

レイヤーの臨界周波数は、送信機によって放射された後、そのレイヤーによって地球に直接空に戻される最高周波数を決定します。

イオン化密度の割合は、レイヤーを介して便利に変更されると、波は下向きに曲げられます。 曲がって最小の減衰で受信局に到達する最大周波数は、クリティカル周波数*と呼ばれます。 これは f〜c〜*で示されます。

マルチパス

30 MHzを超える周波数では、空波の伝播が存在します。 信号のマルチパスは、スカイ波を通過する電磁波の伝播に共通する問題です。 電離層から反射される波は、*ホップ*または*スキップ*と呼ばれます。 電離層と地表から何度も前後に移動する可能性があるため、信号には多くのホップがあります。 このような信号の移動は、*マルチパス*と呼ばれます。

マルチパス

上の図は、マルチパス伝播の例を示しています。 マルチパス伝播とは、信号が宛先に到達するために移動する複数のパスを表す用語です。 これらのパスには、いくつかのホップが含まれます。 パスは、反射、屈折、または回折の結果である場合があります。 最後に、このような異なるパスからの信号がレシーバーに到達すると、伝搬遅延、追加のノイズ、位相差などが伝達され、受信出力の品質が低下します。

フェージング

信号の品質の低下は「フェージング」と呼ばれます。 これは、マルチパスによる大気効果または反射のために発生します。

フェージングとは、時間/距離に関する信号強度の変動を指します。 ワイヤレス伝送で広く普及しています。 ワイヤレス環境におけるフェージングの最も一般的な原因は、マルチパスの伝播とモビリティ(オブジェクトと通信デバイスの)です。

スキップ距離

電離層から反射された信号が最小のホップまたはスキップで受信機に到達できる送信機から受信機までの地球の表面上の測定可能な距離は、*スキップ距離*として知られています。

最大使用周波数(MUF)

  • 最大使用可能周波数(MUF)*は、送信機の出力に関係なく、送信機によって配信される最高周波数です。 電離層から受信機に反射される最高周波数は、*臨界周波数fc *と呼ばれます。

最適動作周波数(OWF)

特定の送信に主に使用され、パス上で特定の期間に使用されると予測された周波数は、*最適動作周波数(OWF)*と呼ばれます。

シンボル間干渉

シンボル間干渉(ISI)は、通信システムでより一般的に発生します。 これが信号マルチパスの主な理由です。 信号が異なる伝播経路を介して受信局に到着すると、それらは互いに相殺します。これは「信号フェージング」現象として知られています。 ここで、信号はベクトル形式でキャンセルされることに注意してください。

皮膚の深さ

電磁波は水中伝搬には適していません。 ただし、伝播の頻度を非常に低くすれば、水中で伝播できます。 水中の電磁波の減衰は、表皮の深さで表されます。 皮膚の深さ*は、信号が1/e減衰する距離として定義されます。 これは、EM波が浸透できる深さの尺度です。 皮膚の深さは*δ(デルタ)で表されます。

ダクトの伝播

対流圏から約50メートルの高さに、現象が存在します。温度は高さとともに増加します。 対流圏のこの領域では、高周波数またはマイクロ波周波数は、反射するために電離層に入射するのではなく、地球の大気に屈折して戻る傾向があります。 これらの波は、1000kmの距離まで地球の曲率の周りを伝播します。

この屈折は対流圏のこの領域で続きます。 これは、*超屈折*または*ダクト伝搬*と呼ばれます。

Duct Propagation

上の画像は、 Duct Propagation のプロセスを示しています。 ダクト形成の主な要件は、温度の反転です。 温度の低下ではなく、高さによる温度の上昇は、温度反転現象として知られています。

波動伝播で遭遇する重要なパラメーターについて説明しました。 より高い周波数の波は、この波伝播技術を使用して送受信されます。