RFはどのように移動しますか？

 

無線周波数（RF）波は電磁放射の一種であり、その伝播は電磁波の基本原理に従います。 RF波がどのように伝播するかの詳細な分析を次に示します。

 

1。RF波の性質

RF波は電磁スペクトルの一部であり、周波数範囲は約3キロハーツ（KHz）から300 Gigahertz（GHz）です。すべての電磁波と同様に、それらは互いに垂直であり、伝播方向に垂直な電界と磁場の振動と磁場で構成されています。

 

2。RF伝播の主なモード

RF波の伝播は、頻度、環境要因、および送信機と受信機の間の距離に依存します。主な伝播モードには次のものがあります。

a。視線（LOS）伝播

原理：RF波は、可視光と同様に直線で移動し、送信機と受信機の間の遮るもののないパスを必要とします。

周波数範囲：通常、より高い周波数に使用されます。

例：衛星リンク、マイクロ波塔、短距離Wi-Fi、およびレーダーシステム。

制限：建物、山、または地球の湾曲によってブロックされています。したがって、長距離LOSリンクは通常、「相互の視認性」を実現するために塔や衛星に依存しています。

b。地上波伝播

原理：RF波は、地面と低い大気に導かれ、地球の表面に沿って移動します。波は地面に流れを誘導し、それらを速度低下させて曲がります（地球の湾曲に続いて）。

周波数範囲：振幅変調（AM）無線（535〜1605 kHz）など、低周波数（LF、30〜300 kHz）および中周波数（MF、300 kHz〜3 MHz）。

アドバンテージ：土地や水の上で長距離を伝播でき、地面が安定した経路を提供します。

制限：地面による減衰（エネルギーの弱体化）、特に粗い導電性または非常に導電性の地形（例えば、湿地）を受けます。

c。スカイウェーブ（電離層）伝播

原理：RF波は、地球の上部大気にある電荷粒子（イオン）の電離層A層によって反射または屈折します。波は電離層と地面の間を跳ね返り、長距離通信を可能にします。

周波数範囲：短波無線、アマチュア無線、および長距離航空/海事コミュニケーションに使用される高周波数（HF、3〜30 MHz）。

 

3。波の伝播に影響する要因：

トランスミッション角：角度が低いと、より長い「ホップ」が可能になります。

d。回折

原理：エッジや開口部に遭遇すると、RF波は障害物（建物や丘など）の周りを曲がります。これにより、直接的な視線がなくても、障害物の後ろの領域に信号が届くことができます。

e。反射

原理：RF波は、建物、水、金属物体、または地面などの表面を反射します。反射波はレシーバーに間接的に到達する可能性がありますが、マルチパス干渉を引き起こす可能性があります（直接および反射波が位相がなく、信号の弱体化または歪みの場合）。

f。屈折

原理：RF波は、異なる密度の培地（温度、湿度、またはイオン密度が変化する大気層）を通過するときに曲がり、上向きまたは下向きのたわみを引き起こす可能性があります。

4。減衰と損失

RF波は、次の理由により、伝播中にエネルギー（減衰）を失います。

空きスペースパスの損失：波が送信機から離れて移動するときの自然な広がり（距離の平方とともに信号強度が減少します）。

吸収：水蒸気、雨、葉などの物質はRFエネルギーを吸収します。

散乱：波は小さな粒子または粗い表面によって分散され、信号強度が低下します。

 

まとめ

RF波は電磁放射として伝播し、その伝播モードは周波数と環境によって決定されます。高周波数は主に視線伝播を使用し、より低い周波数は地面波に依存し、高周波はイオノスフィア反射を通じて空波伝播を達成します。さらに、回折、反射、屈折などの補助効果があります。これらのモードを理解することは、信頼できる送信を確保するために、通信システム（セルラーネットワーク、無線、衛星など）を設計するために重要です。