电磁波通信

邻道干扰——定义定义：邻道干扰是指在两个相邻或相近的波道，所传输的信号超过了波道的宽度，从而对临近波道所传播信号造成的干扰（百度百科）来源：1、由紧随的若干波道的寄生辐射造成。包括发信边带扩展、边带噪声、杂散辐射等2、移动通信网内一组空间离散的邻近工作频道引入的干扰。邻道干扰——定义现象描述•在ETC车道系统中，如果RSU读写器能够与本车道上的OBU实现正常的通讯，即可正确的完成交易并自动抬杆通行。如果相邻两个车道的RSU与OBU互相产生影响，RSU读取到其他相邻车道生的OBU并与之进行交易，就会发生交易记录缺乏或者重复，或者收费不正确、不抬杆、误抬杆的现象，这就是所谓的邻道干扰现象。在ETC车道中邻道干扰的现象通常有两种，现象原因•1．由紧随的若干波道的寄生辐射造成。包括发信边带扩展、边带噪声、杂散辐射等。•2．移动通信网内一组空间离散的邻近工作频道引入的干扰。1.工程安装不当引起的邻道干扰2.设备引起的邻道干扰应对措施•1.工程安装严格按照标准要求执行•2.对设备进行合理安置设置，避免邻道干扰•3.设备防邻道干扰设计邻道干扰——原理图邻道干扰——主要参数指标邻道干扰——ACIR邻道干扰——ACLR邻道干扰——ACS邻道干扰——措施邻道干扰——措施无线电波无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波。（百度百科）传输•无线通信中经常会提到“射频”，射频就是射频电流，简称RF，它是一种高频交流变化电磁波的简称。•在电磁波频率低于100KHz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输。•但电磁波频率高于100KHz时，电磁波可以在空气中传播，形成远距离传输能力，无线通信就是采用射频传输方式的。•我们有时也把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频信号。•电磁波的传播主要有以下特性，这些特性与无线通信密切相关。趋肤效应自由空间损耗吸收反射趋肤效应•趋肤效应•射频信号不是存在于导体中就是以波的形式存在于自由空间中。当射频信号存在于导体中时，它只是存在于导体的表面。如果将射频信号放在一个球形的实心导体上，那么它只出现在该导体的表面，不会进入里面，如果可以将一个检测器放在球里面，它将检测不到射频信号的存在。射频信号所呈现的这种行为称为“趋肤效应”。金属箱•移动通信系统的无线传播主要是利用了电磁波的直达波和反射波。•在设计移动通信系统或对移动通信系统的覆盖进行分析时，研究电磁波的传播是非常重要的，这主要有以下两个原因：第一，用于计算不同覆盖小区的信号强度。在大多数情况下，每个覆盖区域从几百米到几公里，覆盖信号包括直达波和反射波。第二，用于计算相同和相邻信道之间的干扰。移动通信系统由于采用频率复用技术，同频和邻频干扰是必须解决的问题。•在研究电磁波传播时，收信机接收的信号电平是一个主要特性。由于传播路径和地形干扰，传播信号会减小，这种信号强度的减小称为传播损耗。•研究传播损耗，首先要研究两个天线在自由空间（各向同性、无吸收、电导率为零）的均匀介质条件下的特性。以理想全向天线为例，自由空间的传播损耗为：•上式表明，自由空间损耗与距离d的平方成正比，当d增加1倍时，自由空间路径损耗增加6dB（4倍）。同时，与频率f的平方成正比。)lg(20)lg(204.32KmMHzPdfLmHzmm20logd20logf147.520logd20logλ22Lp(dB)功率源慢衰减•大量研究结果表明，移动台接收的信号场强中值随着地区位置改变出现较慢的变化，这种变化称为慢衰落。它主要是由阴影效应引起的，所以也称作阴影衰落。电波传播路径上遇有高大建筑物、树林、地形起伏等障碍物的阻挡就会产生电磁场的阴影。当移动台通过不同障碍物阻挡所造成的电磁场阴影时，接收场强中值就会变化，变化的大小取决于障碍物状况和工作频率，变化速率不仅和障碍物有关，而且与移动台的速度有关。快衰减•在一个典型的无线移动通信环境中，由于接收机与发射机之间的直达路径很可能被建筑物或其它物体所阻碍，所以在无线基站与移动台之间的通信不都是通过直达路径而是还通过许多其它路径完成的。在微波频段，从发射机到接收机的电磁波的主要传播模式是散射。•到达接收机的所有信号分量合成产生一个合成波，它的信号的强度根据各分量的相对变化而增加或减小。合成场强在移动几个车身长的距离中可能会有20~30dB（100~1000倍）的衰落，其最大值和最小值发生的位置大约相差1/4波长。大量传播路径的存在就产生了所谓的多径现象，合成波的幅度和相位随移动台的运动产生很大的起伏变化，通常把这种现象称为多径衰落或快衰落，多径衰落在性质上属于一种快速变化。多普勒频移•快速运动的移动台还会发生多普勒频移现象，这是因为如果移动台在高速运动时接收和发送信号，将导致信号频率发生偏移而影响通信，多普勒频移符合下面的公式：•fI为合成后的频率，fO为工作频率，fD为最大多普勒频移，θI为多径信号合成的传播方向与移动台行进方向的夹角，v为移动台的运动速度，λ为波长。当移动台快速远离基站时，fI=fO-fD；当移动台快速靠近基站时，fI=fO+fD。当运动速度很快时，多普勒频移的影响必须考虑，而且工作频率越高多普勒频移越大。IIDOIvffffcos/cos0•无线通信是以电磁波为信息载体的通信技术，即利用电磁波的辐射和传播特性经过空间进行信息传送的通信方式为无线通信（RadioCommunication）。利用无线通信技术组成的通信系统就是无线通信系统。其主要特点如下：无线通信系统是一个开路系统，信息的载体是电磁波，电磁波传输不需要介质，可在自由空间传播，这是无线通信与有线通信的最大区别。电磁波的频率资源非常有限，并且由ITU（国际电信联盟）按照业务和应用进行了严格的频段划分。无线通信初创时期使用的频率较低，频率范围较窄，波段主要限于长波和中波。随着通信技术的不断进步，使用的频率范围逐步扩大。目前无线通信使用的频率从超长波波段到亚毫米波段，包括亚毫米波以下以至光波。移动通信主要使用微波频段，目前使用300~3000MHz的分米波，比如GSM使用900MHz和1800MHz频段。无线电波无线电波的传播是指其通过介质和在介质的分界面中的路径，从发射点到接受点的全过程。主要研究两个方面：一是电波传播的物理机制，包括吸收、折射、反射、绕射、散射、多普勒效应等，这些过程的形成由电波特性和环境特性决定；二是信号的传播特性，包括无线电信号在传播过程中的衰减、衰落、极化偏移和时域、频域畸变等效应。这两个方面可以对信息传输的质量和可靠性产生重要的影响。无线电波（二）介质折射、吸收的衰减无线电波传播的特性还有由介质的折射与吸收而造成的衰减，其中前者的衰减取决于折射率n，后者主要取决于吸收的衰减常数a。下面的式子为这两者和f（频率）、μ（介质磁导率）、ε（介电常数）、σ（介质电导率）之间的函数关系。ε0是自由空间的介电常数，N是电子的密度，V是电子和中性分子每妙的碰撞次数，e是电子的电量，m是电子的质量。