Signal Propagation

Antennas

电磁信号是通过天线产生、传输和接收的。

• 发射天线--发射器使用发射天线，以无线电或微波信号的形式向周围环境输送辐射。
• 接收天线--将来自环境的信号转换为交流电，并将其传递给接收器

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Isotropic radiator

• 在所有方向的辐射相等（三维）。
• 只是一个理论上的参考天线。

Real antennas

• 不是各向同性的辐射器
• 一些简单的天线：天线的尺寸与波长成正比，以获得更好的发射/接收性能

Signal Propagation

信号在自由空间的传播是一条直光（line of sight，LOS）。

自由空间传播模型：在真空中，接收器的接收功率与1/d²成正比（d=发送者和接收器之间的距离）。

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Signal Propagation Ranges

Transmission range

• 交流是可能的
• 低错误率

Interference range

• 沟通是不可能的
• 信号干扰了其他的传输

信号传播：复杂性

信号的传播还受到以下因素的影响：

• 穿过障碍物后的阴影
• 在大型障碍物上的反射
• 在小障碍物上的散射
• 障碍物边缘的衍射

Multipath Propagation

由于反射、散射、衍射等原因，信号从发送方到接收方可以采取许多不同的路径。

• 不同路径上的信号在不同时间到达：一个符号可能会干扰“相邻”符号：符号间干扰 (ISI)。
• 到达接收器的信号可能有不同的相位，也可能完全不相位而相互抵消。
  • 信号的失真取决于不同部分的相位

Fading Effects

由于以下原因，渠道特征随时间和地点而变化

• change of signal paths
• different delay variations of different signal paths
• different phases of different signal paths

接收功率的快速波动（fast fading / short term fading）

周围的障碍物：平均接收功率的缓慢变化 (slow fading / long term fading)