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長距離無線通信時の電波フェージングは​​どのようにして発生するのでしょうか?

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導入

間に孤立した範囲の通信 of 重要な無線リンク、t彼は電波が消えていく通信距離に影響します。記事ではその特徴や分類から詳しくご紹介します。

電波のフェージング特性

 

電波は直接輻射、屈折、反射、散乱、回折、吸収などの特性により、伝播距離の増加とともに徐々に減衰します。

 

(1) 電波が自由空間のより広い距離と空間領域に伝播すると、電波のエネルギーはますます分散し、拡散減衰 (つまり、経路損失) が発生します。これは、放射線源からの特定の伝播距離でのパワー密度と単位距離でのパワー密度の比として定義され、その値は伝播距離の二乗に反比例します。

 

(2) 電波は媒質中を伝播する際、拡散減衰に加えて媒質によって消費され、吸収減衰、屈折減衰が生じます。異なる媒質中を伝播する電磁波の屈折率nと吸収減衰定数ɑは異なります。

 

基地局から送信される無線信号の伝搬路損失は、地形や地上の物体によって大きく影響されます。基地局が高くなるほど、信号はより遠くまで届きます。

電波の伝播は周波数にも関係します。周波数が高くなるほど経路損失が大きくなり、回折能力が弱まり、伝播距離が近くなります。低周波の場合はその逆です。

電波フェージングの分類

 

(1) 無線空間における伝送中の電波のフェージングは​​、無線信号に対するフェージングの影響により次のように分類されます。3カテゴリ:

 

●平均経路損失 - 平均受信信号強度は、距離の長さの増加に反比例して変化します。

●シャドウフェージング - 電波が伝播路上のさまざまな障害物によって引き起こされる電磁界の影に遭遇すると、その局所的な中央値レベルが場所、時間、移動速度に応じて緩やかに変化します。これをシャドウフェージングと呼びます(変化が遅いため、スローフェージングとも呼ばれます)。

影の消え方

●マルチパスフェージング - マルチパス伝播によるフェージング。受信局における合成波の振幅と位相は、移動局の移動に伴って急速に変動します。この現象は通常マルチパスフェージングと呼ばれます(受信信号強度が急激に変化するためファストフェージングとも呼ばれます)。

マルチパスフェージング

(2) 受信信号の電界強度変化の大きさに応じて、電波のフェージングは​​3つに分けられます。種類:

 

●大規模フェージング - 距離による信号の減衰、および送受信距離によって変化する大規模な間隔 (数百またはキロメートル) における受信信号強度の特性を表します。

●中規模フェージング - 中規模間隔 (数百の波長) にわたる受信信号強度の中央値のゆっくりとした変化の特性。

●小規模フェージング - 小規模な間隔 (数十波長) における受信信号の電界強度の瞬時値の急速な変化特性。

電波のフェージング

セルラー環境では、次の 2 つの影響があります。

1. 建物の表面や他の物体からの反射や散乱によって引き起こされる、マルチパスの短期間の高速フェージング。

2. 直接目に見える経路によって生成される主信号の強度の長期にわたるゆっくりとした変化。このチャネルは、レイリー分布に従う高速フェージングで動作し、信号振幅が対数正規分布に従う低速フェージングが重畳されます。

 

 

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投稿日時: 2023 年 8 月 15 日