天线知识-频谱与传输

在地球的大气中，波的传播不仅取决于波的性质，还取决于环境影响和地球大气层。所有这些都必须进行研究，以形成波浪如何在环境中传播的想法。

我们来看看信号发送或接收发生的频谱。根据其操作的频率范围制造不同类型的天线。

电磁频谱

无线通信是基于广播和接收电磁波的原理。这些波可以通过它们的频率（f）和它们的波长（λ）λ来表征。

下图给出了电磁频谱的图示。

低频段

低频带包括频谱的无线电，微波，红外和可见部分。它们可以用于通过调制波的幅度，频率或相位来进行信息传输。

高频带

高频带由X射线和γ射线组成。理论上讲，这些波浪对于信息传播是更好的。然而，由于调制困难，波浪对生物有害，所以实际上并不使用这些波。此外，高频波不能通过建筑物传播良好。

频带及其用途

下表描述了频带及其用途 -

频谱分配

由于电磁频谱是一个可供任何人访问的共同资源，因此已经就频谱内不同频带的使用情况制定了若干国家和国际协议。各国政府为AM / FM无线电广播，电视广播，移动电话，军事通信和政府使用等应用分配频谱。

世界范围内，国际电信联盟无线电通信（ITU-R）主席团的机构称，世界无线电通信大会（WARC）试图协调各国政府的频谱分配，从而可以制造可在多个国家工作的通信设备。

传输限制

影响电磁波传输的四种限制 -

衰减

根据标准清晰度，“信号的质量和强度的降低被称为衰减 ”。

信号的强度随传输介质的距离而下降。衰减的程度是距离，传输介质以及底层传输的频率的函数。即使在自由空间中，没有其他障碍，传输的信号也会随着距离而衰减，因为信号正在越来越大的区域扩散。

失真

根据标准清晰度，“改变信号的频率分量或信号的幅度电平之间的基本关系的任何变化被称为失真 ”。

信号的失真是一个过程，它会对信号的性质造成干扰，增加一些不需要的组件，这会影响信号的质量。这通常在FM接收机中，其中接收到的信号有时被完全干扰，给出嗡嗡声作为输出。

分散

根据标准清晰度，“ 色散是电磁波的传播速度与波长相关的现象。

色散是传播过程中电磁能的爆发现象。在诸如光纤的有线传输中尤其普遍。快速连续发送的数据突发由于分散而趋于合并。电线长度越长，分散效果就越严重。色散的影响是限制R和L的乘积。其中"R"是数据速率，"L"是距离。

噪声

根据标准清晰度，“有意干扰有用信号的正确和容易接收和再现的任何不必要的能量被称为噪声”。

最普遍的噪音形式是热噪声。它通常使用加性高斯模型建模。热噪声是由于电子的热搅动，并且均匀分布在频谱上。

其他形式的噪音包括 -

• 互调噪声 - 由在频率上产生的信号引起的，这些信号是载波频率的和或差。

• string扰 - 两个信号之间的干扰。

• 脉冲噪声 - 由外部电磁干扰引起的高能量不规则脉冲。脉冲噪声可能不会对模拟数据产生重大影响。然而，它对数字数据有明显的影响，造成突发错误。