Medii de transmisiune Medii de transmisiune2 Mediu de transmisiune mediu sau suportul prin care are loc transportul informatiei, transpusa sub forma undelor electromagneticeCategorii: Medii de transmisiune in care are loc o deplasare ghidata a undelor elmg. Linii de transmisiune Linii din fire torsadate, neecrante Linii din fire torsadate, ecranate Cablu coaxial Stripline & microstrip Fibra Optica Medii de transmisiune in care are loc o propagare neghidata a undelor elmg. Transmisia se realizeaza cu ajutorul antenelor de emisie si de receptie: Antene directionale Antene omnidirectionale Medii de transmisiune3 Comparatie Mediu neghidat Energia semnalului se propaga in spatiu, cu directionalitate limitata. Sunt posibile interferente deci este necesara reglementarea spectrului Largime de banda limitata Infrastructura simpla: antene si tranceivere Atenuarea depinde de distanta logaritmic: o (db)=nlog d n =2 in spatiu liber Nu exista conectare fizica intre cele doua terminale Utilizatorul poate fi mobil Mediu ghidat Energia semnalului continuta si ghidata prin mediu Spectrul poate fi reutilizat in medii (linii) separate Largime de banda foarte mare Infrastructura complexa: canale de cablu, stalpi, traversari, etc. Atenuarea depinde de distanta exponential: o =10-kd k dB/metru, Capacitatea de transmisie depinde de distanta si daca se face punct - punct sau multipunct Medii de transmisiune4 Linii de transmisiune VIIE+-+-+-+-V + AVI + AII + AIV I H I H V + AV I +A I AI + I Ansamblu de doua conductoare, separate de dielectric Fenomen de propagare a campului electromagnetic cu viteza finita Valorile tensiunii si curentului variaza de la un punct la altul. Fenomenul de propagare poate fi neglijat doar daca dimensiunile circuitului 0 |E2| ~ |E2|Medii de transmisiune34 Antene pentru comunicatii mobile Medii de transmisiune35 Sectiune prin antena Patch Patch Plan de masa Substrat Antena microstrip Patch rLc049 , 0 =Linie de transmisiune microstrip Antenele Patch avantaje privind pret de cost, usor de realizat, integrate cu circuitele electronice pe placile de circuit imprimat Medii de transmisiune36 CUSHCRAFT CORPORATION48 Perimeter Road, Manchester, NH 013030-5-10-15-20CUSHCRAFT CORPORATION48 Perimeter Road, Manchester, NH 013030-5-10-15-20Caracteristicile de radiatie ale antenei microstrip PATCH PLAN-EPLAN- H Medii de transmisiune37 Sirurile de antene sunt formate din mai multe antene (elemente), de obicei identice care contribuie la sinteza unei caracteristici de radiatie, ce nu poate fi obtinuta cu o singura antena. Siruri de antene Sirurile de antene pot realiza: Adaptarea caracteristicii de radiatie pentru acoperirea unei anumite zone de interes Schimbarea caracteristicii de radiatie electronic (baleiere electronica) prin controlul fazei si amplitudinii semnalului furnizat fiecarui element Sa se adapteze conditilor schimbatoare la care este supus semnalul Cresterea capacitatii de comunicatie prin o utilizare mai buna a resurselor radio si micsorarea interferentelor Dezavantaje: Complexitate mare si costuri ridicate Cercetari privind aplicatii militare, spatiale, etc Antene inteligente ( Smart), antene pentru procesarea semnalului, antene de urmarire, siruri fazate, etc.Medii de transmisiune38 Antene Adaptive = anteneSmart (Inteligente) Sirdeanteneinconfiguratieliniara, circulara sau planara Amplitudinea si faza excitatiei fiecarei antene sunt controlate electronic (definite software) Algoritmul de determinare a ponderii utilizeaza informatii masurate sau/si stabilite apriorii pentru a adaptarea la conditii schimbatoare Circuitele de ponderare si insumare pot functiona in RF sau FI w1 wN E Algoritm de determinare a ponderii 1 N Antene Adaptive Utilizare selectarea semnalelor de la sursele dorite si suprimarea semnalelor de la surse nedorite Caracteristica de radiatie se adapteaza/urmareste sursa Ajustare anularea interferentelor si maximizare a raportului semnal / interferenta Capabile sa receptioneze si sa combine constructiv semnale multicai Medii de transmisiune39 Parabola Parabola Statie uplink Statie downlink Transponder satelit 35.800km Legatura radio Stabilirea legaturii radio doi factori: antenele si propagarea Propagarea doua mari categorii: Cu vedere directa Line of Sight LOS Fara vedre directa Non (Near) Line of Sight NLOSExemplu de legatura de tip LOS comunicatii prin satelit Antene parabolice televiune digitala, Wi-fi, WLAN Medii de transmisiune40 Propagarea Propagarea radio termenul care defineste modul in care undele radio se comporta cand sunt transmise, (propagate), dintr-un punct de pe Glob (spatiu) la un alt punct (din spatiu). Atenuarea undelor radio in spatiu liber, intensitatea campului undelor EM scade proportional cu 1/ r2 (r distanta la sursa de radiatie) Modul de propagare diferit functie de frecventa transmisa Unde directe (LOS), unde de suprafata, reflectate ( ionosfera, aurora boreala, meteoriti, avioane, obiecte), difractie si imprastiere (troposfera, obiecte), absorbtii (vapori de apa) Model de propagare RF formulare matematic - empirica pentru a realiza caracterizarea propagarii undelor radio functie de frecventa si de alte conditiiScopul modelului de propagare predictia pierderilor de semnal intre cele doua puncte considerate (path loss) si a ariei de acoperire a emitatorului Medii de transmisiune41 Numar foarte mare de modele de propagare o prima impartire: Modele pentru aplicatii de interior (in cladiri) spatii inchise model ITU Modele pentru aplicatii exterioare spatii deschise modele de propagare cu unde de suprafata modele de propagare cu unde din atmosfera modele de propagare cu considerarea atenuarilor mediului incojurator modele de atenuare la ploaie modele de propagare punct la punct modele functie de natura terenului o model Egli o model Longley Rice o model ITU modele pentru orase modele Hata model Young model Okamura model Cost 231 COMUNICATII MOBILE Medii de transmisiune42 Radio frequencies and their primary mode of propagation

Banda radio Frecventa Calea de propagare VLF Very Low Frequency 3 30 kHz 100 10 km Ghidate intre pamant si ionosfera LF Low Frequency 30 300 kHz 10 1 km Ghidate intre pamant si ionosfera Unde de suprafata (urmaresc curbura globului) MF Medium Frequency 300 3000 kHz 1000 100 m Unde de suprafata Refractie ionosferica pe stratul E noaptea (stratul D de absorbtie dispare) HF High Frequency (Unde scurte) 3 30 MHz 100 10 m Refractie ionosferica pe stratul E Refractie ionosferica pe stratul F VHF Very High Frequency 30 300 MHz 10 1 m Vizibilitate directa (Line-of-sight) UHF Ultra High Frequency 300 3000 MHz 100 10 cm Vizibilitate directa (Line-of-sight) SHF Super High Frequency 3 30 GHz 10 1 cm Vizibilitate directa (Line-of-sight) EHF Extremely High Frequency 30 300 GHz 10 1 mm Vizibilitate directa (Line-of-sight) Limitata de absorbtie