伝播損失

アンテナと電波の伝播は、無線通信ネットワークで重要な役割を果たします。アンテナは、宇宙への/からの電磁エネルギーを放射/収集（送信または受信）する電気導体または導体のシステムです。理想的な等方性アンテナは、すべての方向に均等に放射します。

伝播メカニズム

ワイヤレス伝送は3つのモードで伝播します。彼らは-

地上波および空波通信の例は、* AMラジオ*および* BBCなどの*国際放送*です。 30 MHzを超えると、地上波も空波も伝搬せず、通信は見通し線を介して行われます。

このセクションでは、電磁波伝送に影響するさまざまな制限について説明します。減衰から始めましょう。

信号の強度は、伝送媒体上の距離とともに低下します。減衰の程度は、距離、伝送媒体、および基礎となる伝送の周波数の関数です。

さまざまな周波数の信号はさまざまな範囲で減衰するため、ある範囲の周波数にわたる成分で構成される信号が歪む、つまり受信信号の形状が変化します。

この問題を解決する（および元の形状を回復する）標準的な方法は、より高い周波数を増幅し、周波数帯域全体で減衰を均等化することです。

分散は、伝播中に電磁エネルギーのバーストが広がる現象です。急速に送信されるデータのバーストは、分散のためにマージされる傾向があります。

ノイズの最も一般的な形態は熱ノイズであり、多くの場合、加法ガウスモデルを使用してモデル化されます。熱雑音は、電子の熱攪拌によるものであり、周波数スペクトル全体に均一に分布しています。

ノイズの他の形態には、次のものがあります-

インパルスノイズはアナログデータに大きな影響を与えないかもしれませんが、デジタルデータに顕著な影響を与え、*バーストエラー*を引き起こします。

上の図は、ノイズ信号が元の信号とどのように重なり、その特性を変更しようとするかを明確に示しています。

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、無線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。

ワイヤレスメディアでは、信号は反射、散乱、回折の3つの原則を使用して伝播します。

マルチパス伝搬の結果の1つは、複数の異なるパスに沿った信号伝搬の複数のコピーが、異なる時点で任意のポイントに到達することです。そのため、あるポイントで受信した信号は、チャネル内の*固有のノイズ、歪み、減衰*、*分散*だけでなく、複数のパスに沿って伝播する*信号の相互作用*にも影響されます。

ある場所からプローブパルスを送信し、時間の関数として受信者の場所で受信した信号を測定するとします。受信信号の信号電力は、マルチパス伝搬により時間とともに広がります。

遅延の広がりは、時間の経過に伴う遅延の広がりの密度関数によって決まります。 *平均遅延スプレッド*と*二乗平均平方根遅延スプレッド*は、計算可能な2つのパラメータです。

これは、モバイル無線チャネルの変化率によって引き起こされる「スペクトルの広がり」の尺度です。これは、モバイルと基地局間の相対的な動き、またはチャネル内のオブジェクトの動きのいずれかによって引き起こされます。

モバイルの速度が速い場合、ドップラースプレッドは大きく、結果として生じるチャネルの変動はベースバンド信号のそれよりも速くなります。これは「高速フェージング」と呼ばれます。チャネルの変動がベースバンド信号の変動よりも遅い場合、結果として生じるフェージングは「低速フェージング」と呼ばれます。