設計(jì)無線通信系統的(de)最重要因素之一是射頻(RF)信号将如(rú)何在發射機和(hé)接收機之間傳播。雖然這對許多人(rén)來說似乎很明(míng)顯,但(dàn)現實生活中的(de)部署往往不是那麽簡單。理(lǐ)想情況下,兩個(gè)端點之間的(de)直視(LOS)是理(lǐ)想目标,但(dàn)這是不切實際的(de),尤其是在工(gōng)業(yè)環境、擁擠的(de)城市環境,甚至是辦公室中。農(nóng)村地(dì)區存在影響傳播的(de)獨特季節性問題。這甚至會(huì)讓經驗豐富的(de)技術(shù)人(rén)員感到(dào)困惑。
并非總是能(néng)夠提供直視(LOS)傳輸。這就會(huì)導緻反射,稱爲多徑傳播,需要專門的(de)傳輸和(hé)接收方法。非直視(NLOS)和(hé)超視距(BLOS)是可(kě)以成功處理(lǐ)以提供魯棒和(hé)安全鏈路(lù)的(de)其他(tā)傳播情況。
LOS是指發射機可(kě)以看到(dào)接收機,或者至少(shǎo)每個(gè)發射機的(de)天線可(kě)以看到(dào)彼此,這是視覺上(shàng)的(de)直視線。這也(yě)是一個(gè)理(lǐ)想的(de)情況。重要的(de)是要記住,最短的(de)信号波長比最長的(de)光(guāng)波長長幾千倍。這意味著(zhe)視覺清晰的(de)直視線不一定等同爲無線電信号傳輸的(de)直視線(LOS),反之亦然。
爲了實現可(kě)靠的(de)射頻鏈路(lù),必須進行(xíng)仔細的(de)規劃,包括無線電路(lù)徑研究,以及設備和(hé)天線位置的(de)明(míng)智選擇。發射機可(kě)以使用(yòng)在所有(yǒu)方向上(shàng)發射的(de)全向天線。接收天線也(yě)可(kě)以是全向天線,但(dàn)在許多情況下,爲了增加接收可(kě)用(yòng)信号的(de)可(kě)能(néng)性,可(kě)以使用(yòng)定向天線。
對于兩點之間的(de)專用(yòng)鏈路(lù),點對點鏈路(lù)将使用(yòng)定向天線來縮小(xiǎo)波束寬度,以避免幹擾并增加信号的(de)有(yǒu)效強度。在最終系統設計(jì)之前,必須考慮所有(yǒu)這些因素。設計(jì)師(shī)還應該意識到(dào)一些可(kě)能(néng)的(de)有(yǒu)害因素:第一菲涅耳區,地(dì)面反射,水(shuǐ)面反射,地(dì)球曲率,大(dà)氣等等。
超視距(BLOS)傳播是NLOS的(de)一種特殊情況,通常在被地(dì)球凸起、地(dì)形或其他(tā)障礙物(wù)阻擋的(de)非常長距離(lí)通信鏈路(lù)中遇到(dào)。超視距BLOS和(hé)非視距NLOS幾乎是相(xiàng)同的(de)條件(jiàn)。
克服這些條件(jiàn)的(de)方法使用(yòng)相(xiàng)同的(de)技術(shù)來實現穩定的(de)通信鏈路(lù)。中遠程鏈路(lù)最常見的(de)方法是無源和(hé)有(yǒu)源中繼器(qì),它們接收來自始發發射機的(de)信号,并重複該信号以增加距離(lí)。無源中繼器(qì)不會(huì)放(fàng)大(dà)信号;它們将其反射到(dào)期望的(de)區域中。無源中繼器(qì)用(yòng)于将信号射向被地(dì)形隔離(lí)的(de)區域,例如(rú)山谷中的(de)社區或被丘陵或山脈包圍的(de)山谷。
如(rú)果原始信号足夠強,足以承受傳輸損失(傳播損失),則無源中繼器(qì)是有(yǒu)用(yòng)的(de),傳播的(de)信号根據“平方反比規則”減小(xiǎo),該規則規定信号強度與與發射機距離(lí)的(de)平方成反比,當與發射機的(de)距離(lí)加倍時,信号衰減四倍。
有(yǒu)源中繼器(qì)接收、放(fàng)大(dà)并重新發送信号。在大(dà)多數情況下,NLOS傳播減緩。有(yǒu)源中繼器(qì)更常用(yòng)于增加距離(lí),同時保持信号質量。
處理(lǐ)NLOS/BLOS的(de)其他(tā)方法是對流層散射和(hé)電離(lí)層傳播,它使用(yòng)地(dì)球大(dà)氣層作爲反射器(qì)在地(dì)平線上(shàng)傳播射頻。對流層散射可(kě)以增加480公裏的(de)射程;電離(lí)層傳播可(kě)以覆蓋3200公裏以上(shàng)。這兩種方法都(dōu)容易受到(dào)大(dà)氣條件(jiàn)的(de)影響,在磁暴(如(rú)CME)期間都(dōu)會(huì)受到(dào)極大(dà)的(de)影響。