Các mô hình lan truyền sóng vô tuyến được sử dụng trong phân tích vùng phủ sóng RF

Các mô hình lan truyền sóng vô tuyến được sử dụng trong phân tích vùng phủ sóng RF
– Cập nhật kiến thức mới nhất năm 2023

Truyền sóng vô tuyến có thể được phân loại thành các chế độ LOS (Đường ngắm) và không LOS. LOS là sự lan truyền trực tiếp giữa các điểm mà không có vật cản ở giữa. Non-LOS là sự lan truyền gián tiếp khi không có đường dẫn LOS bao gồm nhiễu xạ, phản xạ và tán xạ. Trong băng tần HF (3 – 30 MHz), việc truyền sóng chủ yếu sử dụng sóng bầu trời để liên lạc đường dài. Sóng VHF và UHF (30 MHz – 3 GHz) di chuyển bằng LOS và lan truyền dội lại mặt đất. Sóng SHF (3 đến 30 GHz) sử dụng truyền LOS nghiêm ngặt.

Mục tiêu của mô hình lan truyền là xác định khả năng hoạt động thỏa đáng của một hệ thống không dây phụ thuộc vào sự lan truyền sóng vô tuyến. Đối với quy hoạch hệ thống RF, việc lập mô hình lan truyền nhằm mục đích phân tích vùng phủ sóng RF. Phân tích này sử dụng mô hình lan truyền và dữ liệu địa hình để dự đoán vùng phủ sóng RF của máy phát, cường độ tín hiệu nhận được ở cuối liên kết không dây, suy hao đường dẫn từ máy phát đến máy thu khoảng cách, góc nghiêng ăng-ten của máy phát, chiều cao ăng-ten tối thiểu để thiết lập đường truyền thông Line of Sight và suy giảm kênh, chẳng hạn như độ trễ lan truyền do pha đinh nhiều đường.

Các mô hình lan truyền cho các ứng dụng, môi trường và địa hình khác nhau đã được phát triển bởi chính phủ Hoa Kỳ, các tổ chức tư nhân và cơ quan tiêu chuẩn như Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU). Các mô hình này dựa trên một lượng lớn dữ liệu thực nghiệm được thu thập nhằm mục đích mô tả đặc tính lan truyền cho ứng dụng đó. Vì các mô hình lan truyền được tạo bằng các phương pháp thống kê, nên không có mô hình đơn lẻ nào phù hợp chính xác với bất kỳ ứng dụng cụ thể nào. Bạn nên sử dụng hai hoặc nhiều mô hình độc lập và sử dụng kết quả làm giới hạn cho hiệu suất mong đợi. Sau đây là danh sách các mô hình lan truyền gần trái đất được sử dụng phổ biến nhất.

Longley-Gạo

Mô hình Longley-Rice dự đoán tổn thất đường truyền trung bình dài hạn trên địa hình không bằng phẳng. Nó được thiết kế cho tần số từ 20 MHz đến 20 GHz và chiều dài đường dẫn từ 1 đến 2000 Km. Mô hình tính đến địa hình, khí hậu, điều kiện lòng đất và độ cong của mặt đất. Mô hình Longley-Rice có hai chế độ, điểm-điểm và khu vực. Chế độ điểm-điểm sử dụng dữ liệu địa hình chi tiết và các đặc điểm để dự đoán mất đường dẫn, trong khi chế độ khu vực sử dụng thông tin chung về các đặc điểm địa hình để dự đoán mất đường dẫn.

Okumura

Mô hình Okumura dựa trên các phép đo được thực hiện ở Tokyo vào năm 1960, giữa 200 đến 1920 MHz. Các giá trị đo được sử dụng để xác định cường độ trường trung bình và nhiều hệ số hiệu chỉnh. Các yếu tố hiệu chỉnh bao gồm điều chỉnh về mức độ đô thị hóa, độ gồ ghề của địa hình, độ cao anten trạm gốc, độ cao anten di động và vật cản cục bộ. Mô hình Okumura đặc biệt được áp dụng trong khu vực đô thị để tính toán phạm vi bao phủ chung, nơi có nhiều vật cản và tòa nhà.

chi phí 231

Mô hình Cost 231, còn được gọi là phần mở rộng PCS mô hình Hata, được sử dụng trong hầu hết các công cụ lập kế hoạch RF thương mại cho điện thoại di động. Phạm vi phủ sóng của mô hình Cost 231 là tần số từ 1500 đến 2000 MHz, độ cao ăng-ten hiệu dụng của máy phát từ 30 đến 200 m, độ cao ăng-ten hiệu dụng của máy thu từ 1 đến 10 m và khoảng cách liên kết từ 1 đến 20 km. Mô hình Chi phí 231 được giới hạn trong ứng dụng mà ăng-ten của trạm cơ sở ở phía trên các đỉnh mái liền kề.

Egli

Mô hình Egli là một mô hình đơn giản hóa dựa trên kết quả thực nghiệm của dữ liệu đo được với công thức toán học. Tính dễ thực hiện của nó làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến để sử dụng trong phân tích đầu tiên. Nó giả định chiều cao đồi thoai thoải khoảng 50 feet và không cần dữ liệu độ cao địa hình giữa máy phát và máy thu cho mô hình. Suy hao đường truyền trung bình được điều chỉnh theo độ cao của anten phát và thu so với mặt đất. Mô hình bao gồm một phương trình duy nhất cho tổn thất lan truyền.

ITU

Mô hình địa hình ITU dựa trên lý thuyết nhiễu xạ cung cấp phương pháp dự đoán suy hao đường trung tuyến. Mô hình dự đoán mất đường dẫn là một hàm của chiều cao tắc nghẽn đường dẫn và vùng Fresnel đầu tiên cho liên kết truyền dẫn. Mô hình này lý tưởng để lập mô hình liên kết tầm nhìn thẳng ở bất kỳ địa hình nào và phù hợp với mọi tần số và độ dài đường truyền. Mô hình này tính đến các chướng ngại vật ở giữa liên kết truyền thông, do đó, nó phù hợp để sử dụng cả trong thành phố và các cánh đồng trống. Mô hình được coi là hợp lệ đối với tổn thất trên 15 dB.

Kết thúc

Ngoài các bài viết tin tức, bài báo hàng ngày của SEMTEK, nguồn nội dung cũng bao gồm các bài viết từ các cộng tác viên chuyên gia đầu ngành về chuỗi kiến thức Kinh doanh, chiến lược tiếp thị, kiến thức quản trị doanh nghiệp và kiến thức quản lý, phát triển tổ chức doanh nghiệp,.. được chia sẽ chủ yếu từ nhiều khía cạnh liên quan chuỗi kiến thức này.

Bạn có thể dành thời gian để xem thêm các chuyên mục nội dung chính với các bài viết tư vấn, chia sẻ mới nhất, các tin tức gần đây từ chuyên gia và đối tác của Chúng tôi. Cuối cùng, với các kiến thức chia sẻ của bài viết, hy vọng góp phần nào kiến thức hỗ trợ cho độc giả tốt hơn trong hoạt động nghề nghiệp cá nhân!

* Ý kiến được trình bày trong bài viết này là của tác giả khách mời và không nhất thiết phải là SEMTEK. Nhân viên tác giả, cộng tác viên biên tập sẽ được liệt kê bên cuối bài viết.

Trân trọng,

Các chuyên mục nội dung liên quan