Media transmisyjne
Wykład 1: Podstawy transmisji
radiowej
dr inż. Jarosław J. Janiszewski
p. 906 C-5, tel. [phone]
[e-mail]
Reguły:
Dwie części
Radiowa  Jarosław Janiszewski
Kablowa  Waldemar Grzebyk
Obecność nieobowiązkowa
Prezentacje dostępne w Internecie
Zaliczenie
Dwa kolokwia  część radiowa i część kablowa
Ocena końcowa  średnia arytmetyczna
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 2
Zakres tematyczny wykładu:
Podstawy transmisji radiowej
Obszar istotny dla propagacji fal; strefy Fresnela
Rozchodzenie siÄ™ fali przyziemnej
Rozchodzenie się fali w troposferze i środowisku zjonizowanym
Zakłócenia radioelektryczne
Rozchodzenie się fal w różnych zakresach częstotliwości
Zjawiska towarzyszące odbiorowi fal radiowych (wielodrogowość i zaniki) i ich
wpływ na właściwości kanału transmisyjnego
Kolokwium  medium radiowe
Przegląd mediów transmisyjnych stosowanych w nowoczesnych sieciach
teleinformatycznych
Tory przewodowe symetryczne i współosiowe
Systemy okablowania
Metody pomiary właściwości przewodowych systemów transmisyjnych
Okablowanie strukturalne
Okablowanie telekomunikacyjnej sieci dostępowej
Techniki kodowania i modulacji stosowane w torach przewodowych
Kolokwium  medium przewodowe
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 3
Literatura do wykładu  część radiowa:
Bem D.J.: Anteny i rozchodzenie siÄ™ fal radiowych, WNT,
Warszawa 1973.
Blaunstein N.: Radio Propagation in Cellular Networks, Artech
House, Boston  London 2000.
Hess G.C.: Land-Mobile Radio System Engineering, Artech
House, Boston  London 1993.
Mehrotra A.: Cellular Radio Performance Engineering, Artech
House, Boston  London 1994.
Parsons J.D.: The Mobile Radio Propagation Channel, Pentech
Press. London 1992.
Siwiak K.: Radio wave propagation and antennas for personal
communications, Artech House, Boston  London 1994.
Szóstka J.: Anteny i fale
ITU-R Recommendations
IEEE Transactions on antennas and propagation
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 4
Wiadomości ogólne
Przekazywanie informacji przez ośrodek propagacji fal radiowych
 charakterystyczna cecha systemów radiokomunikacyjnych
Warunki propagacji fal radiowych zależą od czynników i
okoliczności pozostających poza wpływem działania człowieka
W każdym miejscu, czasie i zakresie częstotliwości występują
określone (w sensie statystycznym) warunki propagacyjne.
Znajomość warunków propagacyjnych i zależności statystycznych
umożliwia:
opracowanie modeli i przeprowadzenie niezbędnych obliczeń;
optymalne zaprojektowanie i wykorzystanie systemów
radiokomunikacyjnych.
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 5
Wiadomości ogólne (2)
Prawidłowy odbiór sygnałów radiowych jest możliwy, gdy
poziom sygnału oraz stosunek S/N na wyjściu toru
telekomunikacyjnego są dostatecznie duże
Losowość sygnału, szumu i warunków propagacyjnych sprawia, iż
kryterium dostatecznie dużego stosunku S/N przyjmuje się dla
określonego procentu czasu (99,9%, 99,99%)
S i N zależą od drogi transmisji dlatego tłumienność całkowitej
trasy określa się dla wartości przekraczanych w:
99.9% (99,99%) czasu dla sygnału użytecznego lub
0,1% (0,01%) czasu dla sygnału zakłócającego
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 6
Dekadowy podział widma częstotliwości
Podział nie uwzględnia fizyki i właściwości fal radiowych w
różnych zakresach (wg. ITU-R)
światło
widzialne
fale radiowe 
mikrofale podczerwień UV X
VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF
= 10b 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -1
b
a
f = 3*10a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2
c [m/s] 300
 [m] = =
f [Hz] f [MHz]
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 7
metrowe
milimetrowe
kilometrowe
decymetrowe
dekametrowe
centymetrowe
hektometrowe
myriametrowe
decymilimetrowe
Dekadowy podział widma częstotliwości radiowych wg ITU
Nr
Nazwa zakresu Długości fal Częstotliwości
pasma
4 fale myriametrowe, VLF 100  10 km 3  30 kHz
5 fale kilometrowe, LF 10 - 1 km 30  300 kHz
6 fale hektometrowe, MF 1000  100 m 300  3000 kHz
7 fale dekametrowe, HF 100  10 m 3  30 MHz
8 fale metrowe, VHF 10  1 m 30  300 MHz
9 fale decymetrowe, UHF 10  1 dm 300  3000 MHz
10 fale centymetrowe, SHF 10  1 cm 3  30 GHz
11 fale milimetrowe, EHF 10  1 mm 30  300 GHz
fale decymilimetrowe
12 1  0,1 mm 300  3000 GHz
(submilimetrowe)
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 8
Tradycyjny podział widma częstotliwości
Podział uwzględnia specyfikę fal radiowych w różnych zakresach
Nazwa zakresu Długości fal Częstotliwości
Fale bardzo długie (VLF) powyżej 20 km poniżej 100 kHz
Fale długie (VLF, LF) 30 - 3 km 15  100 kHz
Fale średnie (LF, MF) 3000  200 m 100  1500 kHz
Fale pośrednie (MF) 200  100 m 1,5  3 MHz
Fale krótkie (HF) 100  10 m 3  30 MHz
Fale ultrakrótkie (VHF) 10  1 m 30  300 MHz
Mikrofale (UHF, SHF,
poniżej 1 m powyżej 300 MHz
EHF, decymilimetrowe)
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 9
Podział mikrofal na pasma
Nazwa pasma
Długości fal [cm] Częstotliwości [GHz]
mikrofalowego
P 133  77 0,225  0,39
L 77  19,2 0,39  1,55
S 19,2  5,75 1,55  5,2
G 7,6  5,15 3,95  5,85
C 5,15  3,66 5,85  8,2
X 3,66  2,75 8,2  10,9
J 2,75  1,74 10,9  17,25
K 2,75  0,83 10,9  36,0
Q 0,83  0,65 36,0  46,0
V
0,65  0,535 46,0  56,0
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 10
Klasyfikacja sposobów rozchodzenia się fal radiowych
Ze względu na charakter drogi, wzdłuż której fale radiowe
Ze względu na charakter drogi, wzdłuż której fale radiowe
docierają od nadajnika do odbiornika (położenia w przestrzeni):
docierają od nadajnika do odbiornika (położenia w przestrzeni):
Ziemia  Ziemia (propagacja w otoczeniu Ziemi)
Ziemia  Ziemia (propagacja w otoczeniu Ziemi)
Ziemia  Kosmos (~propagacja w swobodnej przestrzeni)
Ziemia  Kosmos (~propagacja w swobodnej przestrzeni)
Kosmos  Kosmos (~propagacja w swobodnej przestrzeni)
Kosmos  Kosmos (~propagacja w swobodnej przestrzeni)
Fala w otoczeniu Ziemi może rozchodzić się jako:
Fala w otoczeniu Ziemi może rozchodzić się jako:
fala przyziemna,
fala przyziemna,
" fala powierzchniowa ,
" fala powierzchniowa ,
" fala przestrzenna (fale krótkie i ultrakrótkie):
" fala przestrzenna (fale krótkie i ultrakrótkie):
- fala bezpośrednia,
- fala bezpośrednia,
- fala odbita,
- fala odbita,
fala jonosferyczna,
fala jonosferyczna,
troposferyczna.
troposferyczna.
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 11
Sposoby rozchodzenia siÄ™ fal radiowych
fala jonosferyczna
fala odbita od
śladu meteoru
fala bezpośrednia
fala przestrzenna
fala troposferyczna
Ziemia
fala odbita
fala powierzchniowa
fala jonosferyczna
fala rozproszona
długofalowa
jonosferyczna
fala rozproszona
troposferyczna
Ziemia
Ziemia
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 12
Natężenie pola w miejscu odbioru
Natężenie pola, faza i kierunek fali elektromagnetycznej w
Natężenie pola, faza i kierunek fali elektromagnetycznej w
miejscu odbioru:
miejscu odbioru:
jest wynikiem nałożenia fal , które docierają od nadajnika do
jest wynikiem nałożenia fal , które docierają od nadajnika do
odbiornika różnymi drogami;
odbiornika różnymi drogami;
zależy od od amplitud, polaryzacji i faz składowych fal EM;
zależy od od amplitud, polaryzacji i faz składowych fal EM;
może podlegać dużym zmianom, jeśli zmianie podlega choć
może podlegać dużym zmianom, jeśli zmianie podlega choć
jedna ze składowych.
jedna ze składowych.
Zmienność natężenia pola w miejscu odbioru powoduje
Zmienność natężenia pola w miejscu odbioru powoduje
powstawanie zaników
powstawanie zaników
Zanik  znaczne obniżenie poziomu sygnału w stosunku do
Zanik  znaczne obniżenie poziomu sygnału w stosunku do
wartości średniej.
wartości średniej.
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 13
Anteny
Systemy radiokomunikacyjne  brak bezpośredniego przywiązania
do ośrodka transmisyjnego (typu kabel, falowód, światłowód)
Zalety: mobilność, brak konieczności wykonywania
infrastruktury, systemy rozsiewcze
Wady: otwartość, zakłócenia, konieczność prowadzenia
gospodarki widmem em
Niezbędny element  ANTENA - definicja
Element systemu radiokomunikacyjnego służący do
transformowania niosÄ…cej informacjÄ™ energii elektromagnetycznej
z postaci przewodzonej na promieniowanÄ… (a. nadawcza), bÄ…dz

promieniowanej na przewodzonÄ… (a. odbiorcza)
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 14
Anteny  podstawy fizyczne
Równania Maxwella wiążą ze sobą:
Pole elektryczne i magnetyczne
y
ródła: prądy i ładunki
Własności materii: przewodność, przenikalność elektryczną i
magnetycznÄ…
Równania mogą mieć postać całkową lub różniczkową
Rozwiązuje się je dla zadanego układu pobudzeń i materii
Najczęściej zakłada się sinusoidalną zależność wszystkich
wielkości od czasu
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 15
Krótki dipol idealny
Sferyczny układ
współrzędnych
Dipol wzdłuż osi z
W dipolu prÄ…d zmienny I cos(Ét) = Re(Iexp(jÉt))
É - pulsacja
Uwaga: prąd stały nie wytwarza fali em!
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 16
Krótki dipol idealny
²0 = É µµ = 2Ä„ / 
Uwagi
Rozwiązanie równań Maxwella w dziedzinie liczb
zespolonych, pominiÄ™to mnożnik exp(jÉt)
Wielkości fizyczne otrzymujemy biorąc część rzeczywistą
wielkoÅ›ci zespolonych exp(jÉt).
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 17
Strefa daleka promieniowania
Obszar rozciÄ…gajÄ…cy siÄ™ na zewnÄ…trz kuli o promieniu
r >> 2D2 / 
gdzie:
D  największy rozmiar anteny
  długość fali
Właściwości:
Pole anteny w strefie dalekiej nie ma składowych radialnych
Pole ma strukturę fali płaskiej (zdefiniowana zależność pomiędzy E i H):
Zf  impedancja falowa ośrodka
E = Z H
f
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 18
Krótki dipol idealny  strefa daleka promieniowania
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 19
Parametry anten
Charakterystyka promieniowania (wiązka główna, listki boczne)
Kierunkowość
Zysk energetyczny
Impedancja wejściowa
Szerokość pasma pracy
Powierzchnia skuteczna
Polaryzacja
& & & .
Zasada wzajemności: parametry anteny traktowanej jako nadawcza
sÄ… identyczne z parametrami tej samej anteny traktowanej jako
antena odbiorcza
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 20
Parametry anten - charakterystyka promieniowania dipola
Określa przestrzenny rozkład promieniowanej energii
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 21
Kierunkowość anteny
Umax
Stosunek maksymalnej gęstości
D =
promieniowania do średniej gęstości
Uśr
promieniowania
Średnia gęstość promieniowania 
4Ä„
D =
całkowita moc promieniowana przez
n
antenę podzielona przez pełny kąt
+"U (Åš,Åš)d&!
4Ä„
bryłowy
przy czym Un  unormowana
Un(Åš,Åš) = U (Åš,Åš) /Umax
charakterystyka promieniowania
mocy
Kierunkowość nie uwzględnia strat
mocy w antenie
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 22
Zysk energetyczny anteny
Określa właściwości kierunkowe anteny z uwzględnieniem jej sprawności
2
îÅ‚ maksymalne nat. pola elektrycznego wytwarzane przez badanÄ… antenÄ™ Å‚Å‚
G =
ïÅ‚maksymalne nat. pola elektrycznego wytwarzane przez wzorcowÄ… antenÄ™ zasilanÄ… takÄ… samÄ… mocÄ… śł
ðÅ‚ ûÅ‚
Antena wzorcowa najczęściej
Dipol półfalowy
Bezstratna antena izotropowa
Dla anteny izotropowej
Go =·D
przy czym:
· = Pp/Pd  sprawność anteny
Pp  moc wypromieniowana przez antenÄ™
Pd  moc doprowadzona do anteny
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 23
Podstawowe typy anten
Anteny liniowe - dipol /2
Pełna charakterystyka przestrzenna Charakterystyka z uwidocznionym przekrojem
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 24
Podstawowe typy anten
Anteny liniowe - dipol 
Pełna charakterystyka przestrzenna Charakterystyka z uwidocznionym przekrojem
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 25
Podstawowe typy anten
Anteny liniowe - dipol 3/2
Pełna charakterystyka przestrzenna Charakterystyka z uwidocznionym przekrojem
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 26
Podstawowe typy anten
Anteny liniowe - dipol 2
Pełna charakterystyka przestrzenna Charakterystyka z uwidocznionym przekrojem
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 27
Podstawowe typy anten
Anteny liniowe - dipol 10
Pełna charakterystyka przestrzenna Charakterystyka z uwidocznionym przekrojem
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 28
Podstawowe typy anten
Anteny liniowe - dipol pętlowy /2
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 29
Podstawowe typy anten
Reflektory i direktory
Antena typu Yagi
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 30
Podstawowe typy anten
Anteny aperturowe
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 31
Podstawowe typy anten
Anteny aperturowe
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 32
Podstawowe typy anten
Anteny aperturowe
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 33
Podstawowe typy anten
Anteny aperturowe
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 34
Podstawowe typy anten
Anteny dualne - dipol
magnetyczny
Antena ferrytowa
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 35
Podstawowe typy anten
Anteny szczelinowe
Antena z falą bieżącą Antena rezonansowa
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 36
Podstawowe typy anten
Anteny szerokopasmowe
Antena rożkowa eksponencjalna Antena śrubowa (helikalna)
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 37
Podstawowe typy anten
Anteny szerokopasmowe
Antena logarytmicznie periodyczna Antena log-period zÄ…bkowa
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 38
Podstawowe typy anten
Anteny szerokopasmowe spiralne
Spirala
logarytmiczna
Spirala Archimedesa
Spirala stożkowa
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 39
Podstawowe typy anten
Anteny mikropaskowe
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 40
Układy antenowe
Układ N dowolnie rozmieszczonych dipoli
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 41
Układy antenowe
Układ dipoli umieszczonych w jednej linii
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 42
Układy antenowe
Układ dipoli umieszczonych w płaszczyz
nie
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 43
Układy antenowe
Układ anten mikropaskowych
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 44
Układy antenowe
Ch-ka pojedynczego elementu jest mnożona przez
współczynnik układu
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 45
Układy antenowe
Możliwość sterowania wiązką poprzez zmianę współczynników
pobudzenia elementów
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 46
Przykłady
Antena długofalowa w Solcu Kujawskim
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 47
Przykłady
Solec Kujawski - widok z lotu ptaka
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 48
Obserwatorium Radioastronomiczne Uniwersytetu
Mikołaja Kopernika w Toruniu (Piwnice)
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 49
Przykłady - antena GSM
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 50
Złożone obiekty nadawcze
Anteny nadawcze obiektu
radiowo-telewizyjnego
zlokalizowanego w
mieście
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 51
Przykłady
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 52
Przykłady
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 53
A
Ä…cze radiowe
W systemach radiowych poziomy i fluktuacje sygnałów odbieranych
W systemach radiowych poziomy i fluktuacje sygnałów odbieranych
zależą od propagacji fal radiowych i właściwości zastosowanych
zależą od propagacji fal radiowych i właściwości zastosowanych
urządzeń nadawczo-odbiorczych.
urządzeń nadawczo-odbiorczych.
Analizy propagacji przeprowadza siÄ™ dla jednokierunkowego Å‚Ä…cza
Analizy propagacji przeprowadza siÄ™ dla jednokierunkowego Å‚Ä…cza
radiowego, które składa się z: następujących :
radiowego, które składa się z: następujących :
toru radiowego
toru radiowego
urządzeń końcowych
urządzeń końcowych
" nadajnika;
" nadajnika;
" anten (nadawczej i odbiorczej);
" anten (nadawczej i odbiorczej);
" odbiornika.
" odbiornika.
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 54
Parametry systemowe nadajnika i odbiornika
Parametry odbiornika:
Parametry nadajnika:
moc czułościowa odbiornika Pcz [pW],
moc wyjściowa PN [w, dBw],
S + N + Z
tłumienie fidera An [dB],
Pcz =
N + Z
zysk energetyczny anteny
gdzie S  sygnał użytkowy, N 
nadawczej GN [dB],
szumy,
Z  zakłócenia zewnętrzne.
GN = DN Å"·
czuÅ‚ość odbiornika Ecz [µV],
gdzie DN  zysk kierunkowy,
Ecz = Pcz Å" Rwe
·  sprawność anteny.
gdzie Rwe  rezystancja wejściowa
wysokość wzniesienia anteny
odbiornika.
nadawczej nad powierzchniÄ… terenu
zysk energetyczny anteny odbiorczej GO
hN [m]. (*)
[dB],
tłumienie fidera Ao [dB],
wysokość wzniesienia anteny odbiorczej
nad powierzchniÄ… terenu hO [m]. (*)
(*)  istotne dla systemów naziemnych
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 55
A
Ä…cze radiowe (2)
Modelem strukturalnym jednokierunkowego Å‚Ä…cza radiowego jest
Modelem strukturalnym jednokierunkowego Å‚Ä…cza radiowego jest
łańcuch czwórników liniowych, dopasowanych energetycznie.
łańcuch czwórników liniowych, dopasowanych energetycznie.
Ewentualne niedopasowanie uwzględnia się przy analizie
Ewentualne niedopasowanie uwzględnia się przy analizie
przepływu mocy sygnału przez powiększenie tłumienności lub
przepływu mocy sygnału przez powiększenie tłumienności lub
zmniejszenie zysku odnośnego czwórnika.
zmniejszenie zysku odnośnego czwórnika.
Pn Po
y
ródło
Ujście
f Gn d, µ, Ã
Go F
An Ao
Ln
 hn
ho Bn informa
informacji
Przewód Przewód
Antena
Tor
Antena
Nadajnik Odbiornik
antenowy antenowy
odbiorcz
radiowy
nadawcza
(Fider) (Fider)
f  częstotliwość [Hz] Po  moc n wejściu odbiornika [W] lub [dBm]
f  częstotliwość [Hz] Po  moc n wejściu odbiornika [W] lub [dBm]
Pn  moc wyjściowa nadajnika [W] lub [dBm] Ao  tłumienność fidera odbiornika [W/W] lub [dB]
Pn  moc wyjściowa nadajnika [W] lub [dBm] Ao  tłumienność fidera odbiornika [W/W] lub [dB]
An  tłumienność fidera nadajnika [W/W] lub [dB] Go  zysk energetyczny anteny odbiorczej [W/W] lub [dB
An  tłumienność fidera nadajnika [W/W] lub [dB] Go  zysk energetyczny anteny odbiorczej [W/W] lub [dB
Gn  zysk energetyczny anteny nadawczej [W/W] lub [dBi] F  współczynnik szumów odbiornika [W/W] lub [dB]
Gn  zysk energetyczny anteny nadawczej [W/W] lub [dBi] F  współczynnik szumów odbiornika [W/W] lub [dB]
L  tłumienność trasy międzyantenowej [W/W] lub [dB] Bo  szerokość pasma odbiornikaj [Hz]
L  tłumienność trasy międzyantenowej [W/W] lub [dB] Bo  szerokość pasma odbiornikaj [Hz]
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 56
A
Ä…cze radiowe (3)
Przepływ mocy sygnału w łańcuchu dopasowanych czwórników liniowych
Przepływ mocy sygnału w łańcuchu dopasowanych czwórników liniowych
opisuje równanie bilansu mocy:
opisuje równanie bilansu mocy:
PnGnGo PprGo
Po = =
An AoL An AoL
które w zapisie logarytmicznym przyjmuje postać:
które w zapisie logarytmicznym przyjmuje postać:
Po[dBm] = Pn[dBm]- An[dB]+ Gn[dBi]- Ao[dB] + Go[dBi]- L[dB]
Równania dotyczą wartości średnich lub medianowych ze względu na losową
Równania dotyczą wartości średnich lub medianowych ze względu na losową
zmienność poszczególnych elementów (zwłaszcza L i Po).
zmienność poszczególnych elementów (zwłaszcza L i Po).
Tłumienność międzyantenowa L wyraża straty z powodu rozpraszania energii fal
Tłumienność międzyantenowa L wyraża straty z powodu rozpraszania energii fal
radiowych w przestrzeni oraz pochłaniania przez ośrodki propagacji i dotyczy
radiowych w przestrzeni oraz pochłaniania przez ośrodki propagacji i dotyczy
przestrzeni pomiędzy hipotetycznymi antenami izotropowymi
przestrzeni pomiędzy hipotetycznymi antenami izotropowymi
W dalszych rozważaniach przyjmiemy brak tłumienia fiderów łączących nadajnik z
W dalszych rozważaniach przyjmiemy brak tłumienia fiderów łączących nadajnik z
antenÄ… nadawczÄ… (An= 0) i antenÄ™ odbiorczÄ… z odbiornikiem (Ao = 0)
antenÄ… nadawczÄ… (An= 0) i antenÄ™ odbiorczÄ… z odbiornikiem (Ao = 0)
Po[dBm] = Pn[dBm]+ Gn[dBi]+ Go[dBi]- L[dB]
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 57
Przepływ mocy w łączu radiowym
L [dB] = Pn [dBW]- Po [dBW]+ Gn [dB]+ Go [dB]
P [dBW]
Ppr
Pn
L = GnGo = Go [W/W]
Pn+ Gn
Po Po
Gn
Pn
L
Po
Go
Po- Go
d
Antena Antena
Nadajnik Trasa radiowa Odbiornik
nad. odb.
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 58
Straty w Å‚Ä…czu radiowym (1)
Stosunek mocy dostarczonej do odbiornika do mocy
wypromieniowanej przez nadajnik zależy od:
Strat w antenach (nadawczej i odbiorczej)
Strat w liniach zasilajÄ…cych (feederach)
Tłumienia w wyniku propagacji w ośrodku
Strat spowodowanych niedopasowaniem impedancyjnym
Strat spowodowanych niedopasowaniem polaryzacyjnym
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 59
Straty w Å‚Ä…czu radiowym (2)
FIGURE 1
Graphical depiction of terms used in the transmission loss concept
Tłumienie całkowite
Free-space basic transmission loss, Lbf Lbf
Isotropic Isotropic
(total loss)  (Ll, Al.)
antenna antenna
[dB]
Propagation
medium,
etc.
Całkowite
Basic transmission loss, Lb Lb = Lbf + Lm
tłumienie pomiędzy
Transmitting Gt Gr Receiving
antenna antenna
wyjściem nadajnika
Transmission loss, L L = Lb  Gt  Gr
a wejściem
Transmitting Receiving
antenna Ltc Lrc antenna
losses losses
odbiornika
Transmitter Receiver
System loss, Ls Ls = L + Ltc + Lrc = Pt  Pa
Istotne miejsce do
Filters, Filters,
feeder, etc. feeder, etc.
którego się odnosi:
Total loss, Ll
Po i przed filtrem w.cz.
(reference points should be specified)
0341-01
lub multiplekserem
Po wyjściu i na wejściu
anteny wraz z feederem
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 60
Straty w Å‚Ä…czu radiowym (3)
FIGURE 1
Graphical depiction of terms used in the transmission loss concept
TÅ‚umienie systemu(system
Free-space basic transmission loss, Lbf Lbf
Isotropic Isotropic loss)  (Ls.) [dB]
antenna antenna
Tłumienie pomiędzy
Propagation
medium,
etc. wejściem anteny
nadawczej a wyjściem
Basic transmission loss, Lb Lb = Lbf + Lm
anteny odbiorczej
Transmitting Gt Gr Receiving
antenna antenna
ëÅ‚ öÅ‚
Transmission loss, L L = Lb  Gt  Gr
pt
ìÅ‚ ÷Å‚
Ls = 10lgìÅ‚ ÷Å‚ = Pt - Pa
Transmitting Receiving
pa
íÅ‚ Å‚Å‚
antenna Ltc Lrc antenna
losses losses
pt  moc
Transmitter Receiver
System loss, Ls Ls = L + Ltc + Lrc = Pt  Pa
dostarczona do
Filters, Filters,
feeder, etc. feeder, etc.
anteny nadawczej
Total loss, Ll
pa moc na wyjściu
(reference points should be specified)
0341-01
anteny odbiorczej
wraz z feederem
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 61
Straty w Å‚Ä…czu radiowym (4)
FIGURE 1
Graphical depiction of terms used in the transmission loss concept
TÅ‚umienie transmisyjne
(transmission loss of a
Free-space basic transmission loss, Lbf Lbf
Isotropic Isotropic
antenna antenna
radio link)  (L) [dB]
Propagation
medium,
Stosunek mocy
etc.
wypromieniowanej
Basic transmission loss, Lb Lb = Lbf + Lm
przez antenÄ™ nadawczÄ…
do mocy uzyskanej na
Transmitting Gt Gr Receiving
antenna antenna
wyjściu anteny
Transmission loss, L L = Lb  Gt  Gr
odbiorczej (przy
Transmitting Receiving
antenna Ltc Lrc antenna
założeniu, że anteny nie
losses losses
wnoszÄ… strat)
Transmitter Receiver
System loss, Ls Ls = L + Ltc + Lrc = Pt  Pa
L = Ls - Ltc - Lrc
Filters, Filters,
feeder, etc. feeder, etc.
Total loss, Ll
(reference points should be specified)
Ltc,Lrc  tłumienie
0341-01
anten
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 62
Straty w Å‚Ä…czu radiowym (5)
FIGURE 1
Graphical depiction of terms used in the transmission loss concept
Podstawowe tłumienie
Free-space basic transmission loss, Lbf Lbf
Isotropic Isotropic transmisyjne (basic
antenna antenna
transmission loss)  (Lb)
Propagation
medium, [dB]
etc.
Dla przypadku kiedy
Basic transmission loss, Lb Lb = Lbf + Lm
anteny zastępujemy
Transmitting Gt Gr Receiving
antenÄ… izotropowÄ… o tej
antenna antenna
Transmission loss, L L = Lb  Gt  Gr
samej polaryzacji
Transmitting Receiving
antenna Ltc Lrc antenna
losses losses
Lb = L + Gt + Gr
Transmitter Receiver
System loss, Ls Ls = L + Ltc + Lrc = Pt  Pa
Filters, Filters,
feeder, etc. feeder, etc.
Gt, Gr  zysk
Total loss, Ll kierunkowy anten
(reference points should be specified)
0341-01
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 63
Straty w Å‚Ä…czu radiowym (5)
FIGURE 1
Graphical depiction of terms used in the transmission loss concept
TÅ‚umienie swobodnej
Free-space basic transmission loss, Lbf Lbf
Isotropic Isotropic przestrzeni (free space
antenna antenna
basic transmission loss) 
Propagation
medium, (Lbf) [dB]
etc.
Anteny izotropowe
Basic transmission loss, Lb Lb = Lbf + Lm
umieszczone w idealnie
Transmitting Gt Gr Receiving
dielektrycznym,
antenna antenna
Transmission loss, L L = Lb  Gt  Gr
jednorodnym,
Transmitting Receiving
antenna Ltc Lrc antenna
nieograniczonym
losses losses
otoczeniu
Transmitter Receiver
4Ä„d
System loss, Ls Ls = L + Ltc + Lrc = Pt  Pa
Lbf = 20log
Filters, Filters,
feeder, etc. feeder, etc.

Total loss, Ll
(reference points should be specified)
d>> 
0341-01
Jarosław M. Janiszewski - Media transmisyjne 64