Chương này trang bị cho người học những hiểu biết cơ bản về sóng vô tuyến. Mục tiêu của chương này là định nghĩa và giải thích được một số đặc tính trong sóng vô tuyến, tìm hiểu và áp dụng những phép tính cần thiết về mạch RF. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chapter 02 CƠ BẢN VỀ SĨNG VƠ TUYẾN Mục tiêu Định nghĩa giải thích số đặc tính sóng vơ tuyến Gain, Loss, Reflection, Refraction, Diffraction, Scattering, Absorption, VSWR, Return Loss, Amplification and Attenuation, Free Space Path Loss, Delay Spread Tìm hiểu áp dụng phép tính cần thiết mạch RF Watts and Milliwatts; Decibel (dB), dBm, dBi, and dBd; SNR and RSSI; System Operating Margin (SOM), Fade Margin, and Link Budget; Intentional Radiators and EIRP SĨNG ĐIỆN TỪ - SĨNG VƠ TUYẾN – (RF) Sóng điện từ kết hợp của dao động điện trường và từ trường vng góc với nhau, lan truyền khơng gian Sóng điện từ có bước sóng từ vài m đến vài km dùng thông tin liên lạc vơ tuyến gọi là sóng vơ tuyến Sóng mang (carrier signal) Nếu tín hiệu có thay đổi dao động, dù ít, thay đổi giúp phân biệt bit bit Lúc đó, liệu cần truyền gửi nhận thành cơng dựa vào thay đổi tín hiệu Dạng tín hiệu điều chế cịn gọi sóng mang (carrier signal) dùng để truyền liệu Phân loại sóng vơ tuyến Dải tần số ứng dụng phương tiện truyền thơng vơ tuyến Các đặc tính sóng Amplitude, Frequency, Wavelength, Gain, Loss, Reflection, Refraction, Diffraction, Scattering, Absorption, VSWR, Return Loss, Amplification and Attenuation, Free Space Path Loss, Delay Spread… Các đặc tính Biên độ (Amplitude) chiều cao, độ mạnh công suất sóng Các đặc tính Tần số (Frequency) số chu kỳ sóng xảy giây Các đặc tính Bước sóng (Wavelength) khoảng cách hai điểm tương tự hai đỉnh sóng liên tiếp 10 Reflection 22 Khúc xạ (Refraction) Khúc xạ mơ tả uốn cong sóng vơ tuyến chúng truyền qua mơi trường có mật độ khác 23 Nhiễu xạ (Diffraction) Nhiễu xạ là tượng khi sóng lan truyền qua khe nhỏ mép vật cản làm cho sóng bị lệch hướng lan truyền, lan toả phía từ vị trí vật cản, tự giao thoa với sóng khác lan từ vật cản 24 Diffraction 25 Diffraction 26 Tán xạ ( Scattering) Tán xạ xảy tín hiệu RF gặp phải bề mặt không đồng gây tín hiệu bị phân tán Các tín hiệu bị giảm đáng kể so với tín hiệu ban đầu Phân tán = Đa phản xạ 27 Sự hấp thụ (Absorption) Hấp thụ chuyển hóa lượng tín hiệu RF thành nhiệt Chúng bao gồm nước, vách thạch cao, gỗ, chí người 28 Tỉ lệ điện áp sóng đứng (VSWR) Ví dụ minh họa: Hãy tưởng tượng dòng nước chảy qua ống nước vườn Nếu hai ống có đường kính đường ống chảy qua cách trơn tru Một ống đường truyền có đường kính lớn nhiều so với ống xuất trở lực vòi nước 29 Tỉ lệ điện áp sóng đứng (VSWR) Ví dụ minh họa: Trong ví dụ bạn thấy trở lực có ảnh hưởng xấu khơng có nhiều lượng nước truyền sang ống thứ Từ ví dụ ta hiểu tỷ lệ điện áp sóng đứng dịng điện 30 Tỉ lệ điện áp sóng đứng (VSWR) Tỷ lệ điện áp sóng đứng VSWR( Voltage Standing Wave Radio) xuất trở kháng (điện trở dịng điện đo Om) khơng tương thích thiết bị hệ thống vơ tuyến VSWR gây tín hiệu sóng vô tuyến bị phản xạ điểm trở kháng không tương thích đường truyền tín hiệu 31 Tỉ lệ điện áp sóng đứng (VSWR) VSWR gây suy hao phản hồi (Return Loss) làm suy hao lượng truyền phía trước số cơng suất bị phản xạ trở lại phát sóng Giá trị VSWR thường thấy 1,5 : Giá trị VSWR 1:1 phối hợp trở kháng hoàn hảo 32 VSWR A lower first number means a better impedance match 33 Return loss (suy hao phản hồi) Khi VSWR lớn 1.0:1, xảy tình trạng phản xạ ngược tín hiệu RF hệ thống Năng lượng phản xạ trở lại máy phát RF máy nhận Return loss phép đo, thường biểu diễn decibel để biểu diễn tỷ lệ sóng tới sóng phản xạ 34 Line of Sight (LOS) Là biến thiên độ khúc xạ, nhiễu xạ, phản xạ, nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tượng truyền dẫn đa đường mà kết tổn hao tín hiệu sóng 35 Fresnel Zone Miền Fresnel miền gồm có hình elip đồng tâm xung quanh đường LOS Các đối tượng miền Fresnel cây, đỉnh đồi, tịa nhà nhiễu xạ phản xạ tín hiệu từ thiết bị nhận làm thay đổi RF LOS 36 ... kỹ thuật điều chế: – Điều biên (Amplitude Shift Keying - ASK) – Điều tần – (Frequency Shift Keying - FSK) – Điều pha (Phase Shift Keying - PSK) 12 Digital Modulation (cont’) Amplitude shift keying... Attenuation, Free Space Path Loss, Delay Spread… Các đặc tính Biên độ (Amplitude) chiều cao, độ mạnh công suất sóng Các đặc tính Tần số (Frequency) số chu kỳ sóng xảy giây Các đặc tính Bước sóng... khơng phải thuộc tính sóng, mối quan hệ sóng có tần số phát nhận thời điểm khác 11 Điều chế sóng-Modulation Để mã hóa liệu vào liệu truyền qua sóng AM/FM Ví dụ: điện thoại di động, truyền