Antena dan propagasi gelombang memainkan peran penting dalam jaringan komunikasi nirkabel.
Antena dan propagasi gelombang memainkan peran penting dalam jaringan komunikasi nirkabel. Antena adalah konduktor listrik atau sistem konduktor yang memancarkan / mengumpulkan (mentransmisikan atau menerima) energi elektromagnetik ke / dari luar angkasa. Antena isotropic ideal memancar sama di semua arah.
Mekanisme Propagasi
transmisi nirkabel merambat dalam tiga mode :
- propagasi gelombang tanah
- propagasi gelombang Langit
- Propagasi Line Of SIght
Propagasi gelombang tanah mengikuti kontur bumi, sementara propagasi gelombang langit menggunakan refleksi oleh bumi dan ionosfer
Propagasi Line Of Sight membutuhkan pemancar dan penerima antena berada dalam garis pandang satu sama lain. Tergantung pada frekuensi sinyal yang mendasari, modus tertentu propagasi diikuti.
Contoh gelombang tanah dan komunikasi gelombang langit adalah radio AM siaran danInternasional seperti BBC. Di atas 30 MHz, baik gelombang tanah atau langit propagasi gelombang beroperasi dan komunikasi adalah melalui garis pandang.
Keterbatasan Transmisi
Pada bagian ini, kita akan membahas berbagai keterbatasan yang mempengaruhi transmisi gelombang elektromagnetik. Mari kita mulai dengan pelemahan.
Atenuasi Gelombang
Kekuatan sinyal jatuh dengan jarak lebih dari media transmisi. Tingkat atenuasi adalah fungsi jarak, media transmisi, serta frekuensi transmisi yang mendasari.
Distorsi Gelombang
Karena sinyal pada frekuensi yang berbeda menipiskan untuk luasan yang berbeda, sinyal terdiri dari komponen pada rentang frekuensi terdistorsi, yaitu, bentuk perubahan sinyal yang diterima.
Sebuah metode standar untuk menyelesaikan masalah ini (dan memulihkan bentuk asli) adalah untuk memperkuat frekuensi yang lebih tinggi dan dengan demikian menyamakan pelemahan melalui pita frekuensi.
Dispersi Gelombang
Dispersi adalah fenomena penyebaran ledakan energi elektromagnetik selama propagasi. Semburan data yang dikirim dalam suksesi cepat cenderung untuk menggabungkan karena dispersi.
Derajad Kebisingan (Noise)
Bentuk yang paling meresap kebisingan suara thermal, yang sering dimodelkan menggunakan model Gaussian aditif. thermal noise adalah karena agitasi termal elektron dan merata di seluruh spektrum frekuensi.
Bentuk lain dari kebisingan termasuk :
- Inter modulasi suara (yang disebabkan oleh sinyal yang dihasilkan pada frekuensi yang jumlah atau perbedaan frekuensi carrier)
- Crosstalk (interferensi antara dua sinyal)
- dorongan suara (pulsa tidak teratur energi tinggi yang disebabkan oleh gangguan elektromagnetik eksternal).
Sementara dorongan suara mungkin tidak memiliki dampak yang signifikan terhadap data analog, ia memiliki efek yang nyata pada data digital, menyebabkan kesalahan besar.
Gambar di atas jelas menggambarkan bagaimana sinyal suara tumpang tindih sinyal asli dan mencoba untuk mengubah karakteristiknya.
Memudarnya Gelombang
Memudar mengacu pada variasi kekuatan sinyal terhadap waktu / jarak dan banyak terjadi di transmisi nirkabel. Penyebab paling umum dari memudar dalam lingkungan nirkabel propagasi multipath dan mobilitas (benda serta perangkat berkomunikasi).
Propagasi Multipath
Dalam media nirkabel, sinyal merambat menggunakan tiga prinsip, yaitu refleksi, hamburan, dan difraksi.
- Refleksi terjadi ketika sinyal bertemu permukaan padat besar, yang ukurannya jauh lebih besar dari panjang gelombang sinyal, misalnya, dinding yang kokoh.
- Difraksi terjadi ketika sinyal bertemu tepi atau sudut, yang ukurannya lebih besar dari panjang gelombang sinyal, misalnya, tepi dinding.
- Hamburan terjadi ketika sinyal bertemu benda-benda kecil dari ukuran yang lebih kecil dari panjang gelombang sinyal.
Salah satu konsekuensi dari propagasi multipath adalah bahwa beberapa salinan dari propagasi sinyal bersama beberapa jalur yang berbeda, tiba di setiap titik pada waktu yang berbeda. Jadi sinyal yang diterima pada suatu titik tidak hanya dipengaruhi oleh kebisingan yang melekat, distorsi, redaman, dan dispersi dalam saluran tetapi juga interaksi sinyal disebarkan di sepanjang beberapa jalur.
Delay spread
Misalkan kita mengirimkan pulsa menyelidik dari lokasi dan mengukur sinyal yang diterima di lokasi penerima sebagai fungsi waktu. Kekuatan sinyal dari sinyal yang diterima menyebar dari waktu ke waktu karena propagasi multipath.
Delay spread ditentukan oleh fungsi kepadatan penyebaran yang dihasilkan dari keterlambatan dari waktu ke waktu. Rata-rata spread delay dan root mean delay persegi spread adalah dua parameter yang dapat dihitung.
Doppler spread
Ini adalah ukuran dari perluasan spektral yang disebabkan oleh laju perubahan saluran radio bergerak. Hal ini disebabkan oleh salah satu gerakan relatif antara mobile station dan basis atau dengan gerakan benda dalam saluran.
Ketika kecepatan mobile tinggi, Doppler spread yang tinggi, dan saluran variasi yang dihasilkan lebih cepat dibandingkan dengan sinyal baseband, ini disebut fading cepat. Ketika saluran variasi lebih lambat dari variasi sinyal baseband, maka memudar yang dihasilkan disebut fading lambat.
COMMENTS