Obsah
- Typy mikrovlnných systémů
- Mikrovlnné opakovače
- Rozmanitost
- Frekvenční rozmanitost
- Vesmírná rozmanitost
- Polarizační rozmanitost
- Hybridní rozmanitost
- Výhody mikrovlnného rádia
- Nevýhody mikrovlnného rádia
- Mikrovlnné aplikace
- Pojďme si udělat kvíz!
- Klíč odpovědi
- Interpretace vašeho skóre
Jemuel je elektronický inženýr, softwarový inženýr a autor článků o elektronice, technologiích, osobním rozvoji a financích.
Mikrovlny jsou elektromagnetické vlny s frekvencí vyšší než 1 GHz (1 000 000 Hz). Mikrovlnné signály mají díky své inherentně vysoké frekvenci relativně krátké vlnové délky, a proto mají název „mikro“ vlny. Vlnové délky mikrovlnných frekvencí klesají mezi 1 cm a 60 cm; o něco delší než infračervená energie. Provoz v mikrovlnné oblasti řeší mnoho problémů s přeplněním rádiového spektra. Zavádí také další výhody, ale také způsobuje některé jedinečné problémy. Práce se zařízením, které funguje v tomto regionu, vyžaduje speciální znalosti a dovednosti, které se výrazně liší od těch, které jsou potřebné pro konvenční elektronická zařízení.
U typického mikrovlnného rádiového spojení informace vycházejí a končí na koncových stanicích, zatímco opakovače jednoduše přenášejí informace na další sestupnou mikrovlnnou stanici. Stanice musí být umístěny tak, aby terén, jako jsou hory, budovy a jezera, nezasahoval do přenosu signálů. Geografické umístění stanic musí být pečlivě vybráno takovým způsobem, aby přirozené a člověkem vytvořené bariéry nezasahovaly do šíření mezi stanicemi.
Typy mikrovlnných systémů
- Mikrovlnné systémy pro vnitrostátní nebo podávací služby: Obecně jsou kategorizovány jako krátké vzdálenosti, protože se používají k přenosu informací na relativně krátké vzdálenosti, například mezi městy ve stejném státě.
- Dálkové mikrovlnné systémy: Slouží k přenosu informací na velké vzdálenosti.
Mikrovlnné opakovače
Mikrovlnná komunikace vyžaduje přímou viditelnost nebo metodu šíření vesmírných vln. Existují případy, kdy jsou nevyhnutelné bariéry, které způsobují překážky mezi vysílačem a přijímačem. Tento druh problému nejlépe vyřeší opakovače.
Pasivní opakovač
Jedná se o zařízení používané k opětovnému vyzařování zachycené mikrovlnné energie bez použití další elektronické energie. Má také schopnost přesměrovat zachycené mikrovlnné radary do druhého směru.
Aktivní opakovač
Ját je přijímač a vysílač umístěný zády k sobě nebo v tandemu s mikrovlnnými opakovači. Existují dva typy aktivních opakovačů, jmenovitě: základní pásmo a heterodyn nebo IF.
V opakovačích základního pásma je přijímaný vysokofrekvenční (RF) nosič převeden dolů na střední frekvenci (IF), zesílen, filtrován a poté demodulován do základního pásma. V heterodynním opakovači je přijatý RF nosič down-konvertován na IF, zesílen, přetvářen, up-konvertován na RF a poté znovu vysílán. Signál základního pásma je nezměněn opakovačem, protože signál není nikdy demodulován pod IF.
Rozmanitost
Mikrovlnné systémy používají přenos LOS, takže mezi vysílací a přijímací anténou musí existovat přímá cesta signálu. Když signální cesta prochází silnou degradací, dojde k přerušení služby. Ztráty rádiovou cestou se mění s atmosférickými podmínkami, které mohou způsobit odpovídající snížení síly přijímaného signálu. Toto snížení síly signálu je dočasné a označuje se jako rádiové slábnutí.
Účelem použití rozmanitosti je zvýšit spolehlivost systému zvýšením jeho schopností. Mezi vysílačem a přijímačem je k dispozici více než jedna přenosová cesta nebo způsob přenosu v rozmanitosti. V závislosti na typu použitého slučovače je zlepšen poměr výstupního signálu k šumu ve srovnání s jakoukoli jednotlivou cestou.
Frekvenční rozmanitost
Frekvenční diverzita jednoduše moduluje dvě různé vysokofrekvenční nosné frekvence se stejnou inteligencí IF a poté vysílá oba RF signály do daného cíle. Využívá jevu, že doba vyblednutí se liší pro nosné frekvence oddělené o 2-5%. Tento systém využívá dva vysílače a dva přijímače. Uspořádání frekvenční rozmanitosti poskytují jednoduchou redundanci zařízení. Jeho nevýhodou je, že zdvojnásobuje množství potřebného frekvenčního spektra a vybavení.
Vesmírná rozmanitost
V prostorové rozmanitosti je výstup vysílače napájen dvěma nebo více anténami, které jsou fyzicky odděleny znatelným počtem vlnových délek. Na přijímacím konci může být více než jedna anténa poskytující vstupní signál do přijímače. Bylo pozorováno, že vícecestné blednutí nenastane současně na obou anténách.
Polarizační rozmanitost
V polarizační diverzitě se jeden RF nosič šíří dvěma různými elektromagnetickými polarizacemi (vertikální nebo horizontální). Elektromagnetické vlny různých polarizací nemusí nutně vykazovat stejné poruchy přenosu. Tento typ rozmanitosti se používá ve spojení s rozmanitostí prostoru. Jeden pár antény pro vysílání / příjem je vertikálně polarizovaný a druhý je horizontálně polarizovaný. Je také možné použít frekvenci, polarizaci a prostorovou rozmanitost současně.
Hybridní rozmanitost
Jedná se o specializovanou formu diverzity, která se skládá ze standardní cesty frekvenční diverzity, kde jsou dva páry vysílač / přijímač na jednom konci cesty odděleny od sebe navzájem a připojeny k různým anténám, které jsou vertikálně odděleny jako v prostorové diverzitě. Toto uspořádání poskytuje efekt prostorové diverzity v obou směrech, v jednom směru, protože přijímače jsou vertikálně rozmístěny a ve druhém směru, protože vysílače jsou vertikálně rozmístěny.
Výhody mikrovlnného rádia
- Vzdálenosti mezi ústřednami jsou menší.
- Rádiové systémy nevyžadují získání přednosti v jízdě mezi stanicemi.
- Vzhledem k jejich vysokým provozním frekvencím mohou mikrovlnné systémy přenášet velké množství informací.
- Vyžaduje malé antény.
- Mezi hlasovými kanály existuje minimální přeslech.
- Pro zesílení je zapotřebí několik opakovačů.
- Zvýšená spolehlivost a méně údržby jsou důležitými faktory.
Nevýhody mikrovlnného rádia
- Měřicí techniky je obtížné zdokonalit a implementovat na mikrovlnných frekvencích.
- Je obtížnější analyzovat a navrhovat obvody na mikrovlnných frekvencích.
- Přechodný čas je kritičtější.
- Je nutné používat specializované komponenty.
- Mikrovlnné frekvence se šíří po přímce, což dále omezuje jejich použití na aplikace LOS.
Mikrovlnné aplikace
Mikrovlnné frekvenční spektrum se používá pro telefonní komunikaci. Mnoho dálkových telefonních systémů používá k přenosu telefonních hovorů mikrovlnná reléová spojení. S technikami multiplexování jsou tisíce obousměrné komunikace modulovány na jedné nosné a poté přenášeny z jedné stanice na druhou na velké vzdálenosti.
Radar (Radio Detection and Ranging) také pracuje v mikrovlnné oblasti. Jedná se o metodu detekce přítomnosti vzdáleného objektu a určení jeho vzdálenosti a směru. Radarové systémy vysílají vysokofrekvenční signál, který je poté odkloněn od vzdáleného objektu. Odražený signál je zachycen radarovou jednotkou a porovnán s vysílaným signálem. Časový rozdíl mezi nimi udává vzdálenost k objektu.
Televizní stanice a sítě používají k přenosu televizních signálů na velké vzdálenosti mikrovlnná reléová spojení, než aby se spoléhaly na koaxiální kabely.
Rostoucí aplikací pro mikrovlnnou komunikaci je vesmírná komunikace. Komunikace se satelity, sondami v hlubokém vesmíru a jinými kosmickými loděmi se obvykle provádí mikrovlnným přenosem. To je způsobeno tím, že mikrovlnné signály se neodráží ani neabsorbují ionosférou, stejně jako mnoho nízkofrekvenčních signálů.
Pojďme si udělat kvíz!
U každé otázky vyberte nejlepší odpověď. Klíč odpovědi je níže.
- Jaká je nejlepší konfigurace systému k překonání vícecestného blednutí při šíření přes vodu?
- Frekvenční rozmanitost
- Vesmírná rozmanitost
- Nerozmanitost
- Vesmírná a frekvenční rozmanitost
- Co se stane, když je mikrovlnný paprsek v bodě pastvy přes překážku.
- odraz
- lom světla
- vstřebávání
- difrakce
- Který z následujících systémů se v RADARU nepoužívá?
- Frekvenční posun
- Frekvenční modulace
- Amplitudová modulace
- Pulzní radar
- Mikrovlnný systém, který vyžaduje použití opakovače.
- Zasahující terén je příznivý.
- Jedná se o větší vzdálenosti.
- Požadovaná spolehlivost je splněna.
- Všechny tyto
- RADAR znamená
- Rozhlas a detekce a hodnocení
- Rádiová vzdálenost a rozsah
- Detekce rádia a měření vzdálenosti
- Rádiové zpoždění a rozsah
- Níže jsou uvedeny výhody mikrovlnného rádia KROMĚ
- Vyšší spolehlivost a menší údržba
- Vyžaduje malé antény
- Čas přepravy je důležitější
- Existuje minimální přeslech
- Jaký typ mikrovlnného systému se používá k přenosu informací na velké vzdálenosti?
- Vnitrostátní systémy
- Podávací systémy
- Dálkové systémy
- Systémy na krátkou vzdálenost
- Který z následujících patří do mikrovlnného pásma?
- 535 KHz až 1605 KHz
- 88 MHz až 108 MHz
- 500 MHz až 800 MHz
- 4 GHz až 6 GHz
- Typ diverzity, ve kterém je jeden RF nosič šířen dvěma různými elektromagnetickými polarizacemi.
- Polarizační rozmanitost
- Frekvenční rozmanitost
- Vesmírná rozmanitost
- Rozmanitost vlnových délek
- Mikrovlnná komunikace používá _______________.
- Šíření vln oblohy
- Šíření vesmírných vln
- Šíření pozemních vln
- Šíření povrchových vln
Klíč odpovědi
- Vesmírná rozmanitost
- difrakce
- Amplitudová modulace
- Jedná se o větší vzdálenosti.
- Detekce rádia a měření vzdálenosti
- Čas přepravy je důležitější
- Dálkové systémy
- 4 GHz až 6 GHz
- Polarizační rozmanitost
- Šíření vln oblohy
Interpretace vašeho skóre
Pokud jste dostali mezi 0 a 3 správnými odpověďmi: Pěkný pokus. Raději si přečtěte hub znovu a dozvíte se více o tématu.
Pokud máte 7 až 8 správných odpovědí: Dobrá práce! Už jsi skoro tam.
Pokud jste dostali 9 správných odpovědí: Velmi dobře.
Pokud jste dostali 10 správných odpovědí: Perfektní! Musíte si přečíst celý článek. Zdá se, že jste mistrem tohoto tématu.
Tento článek je přesný a pravdivý podle nejlepších znalostí autora. Obsah slouží pouze k informačním nebo zábavním účelům a nenahrazuje osobní rady ani odborné rady v obchodních, finančních, právních nebo technických záležitostech.
