无线传输技术讲解.pptx

无线传输技术 张明军 友情提示：本章内容理论性较强，但 本章主要内容 无线传输介质 无线传输方式 数字通信模型(复习) 多路复用技术 无线扩频技术 无线传输介质 传输介质(媒体) 计算机用以收发电子/光子信号的物理路径 引导性介质(线缆介质、有向介质) 电磁波沿着一个固态介质传播。 例如：金属导体、玻璃等。 非引导性介质(无线介质、无向介质) 提供了传输电磁信号的手段，但不加以引导。 例如：大气层、外层空间。 无线传输介质 传输介质(媒体) 无线传输介质 电磁波 电磁波是由交替出现的电波和磁波组成 无线传输介质 电磁波的属性 属性 意义 振幅 波形偏离中心振荡的标量幅度 频率 波峰在一秒钟内穿过某一特定点的数量 波长 在正弦波上，两个连续波峰之间的距离 强度 沿波传播的能量大小 振幅 波长 无线传输介质 电磁波的属性 属性 意义 相位 波相对于一个具有相同波长的参考波的延迟或提前量 极化 波的电场方向。电场垂直于地面，这个波则是垂直极化；如果平行于地面，则是水平极化；若电场与磁场旋转或交替，则为圆极化。 速度 波在空气中传播的快慢。真空为光速。 相位为△S 无线传输介质 电磁波频谱及其应用 无线传输介质 电磁波频谱 无线传输介质 电磁波频谱 段号 频段名称 频段范围（含上限，不含下限） 波段名称 波长范围（含上限，不含下限） 1 极低频(ELF) 3～30赫（Hz） 极长波 100～10兆米 2 超低频(SLF) 30～300赫（Hz） 超长波 10～1兆米 3 特低频(ULF) 300～3000赫（Hz） 特长波 100～10万米 4 甚低频(VLF) 3～30千赫（KHz） 甚长波 10～1万米 5 低频(LF) 30～300千赫（KHz） 长波 10～1千米 6 中频(MF) 300～3000千赫（KHz） 中波 10～1百米 7 高频(HF) 3～30兆赫（MHz） 短波 100～10米 8 甚高频(VHF) 30～300兆赫（MHz） 超短波 10～1米 9 特高频(UHF) 300～3000兆赫（MHz） 分米波 微 波 10～1分米 10 超高频(SHF) 3～30吉赫（GHz） 厘米波 10～1厘米 11 极高频(EHF) 30～300吉赫（GHz） 毫米波 10～1毫米 12 至高频 300～3000吉赫（GHz） 丝米波 10～1丝米  无线传输介质 主要用于无线通信的电磁波 无线电(Radio waves) 微波(Microwaves) 红外线(Infrared) 无线传输介质 无线电(Radio waves) 频率范围在10kHz~1GHz之间。 射频信号的能量可由天线和收发器决定。 能穿透墙壁，也可到达普遍网络线无法到达的地方。 不受雪、雨天气的干扰。 可全方向广播，也可定向广播。 [风雪无阻] [穿墙而过] 无线传输介质 无线电(Radio waves) VLF、LF、MF波段的无线电波沿着地面传播 低频可传1000公里，高频范围小些。 HF、VHF波段无线电波被电离层折射回来（地面波会被地球吸收） 无线电广播频率：30 MHz~1GHz 全向传播（Omnidirectional） 信号沿着所有的方向传播 可被所有的天线接收 发射设备和接收设备不必在物理上对准 无线传输介质 微波(Microwaves) 频率较高的无线电波(电磁频谱较低GHz级频率) 频率范围：2GHz ~40GHz 不能很好地穿透建筑物 微波按照直线传播 发射端和接收端的天线必须精确地对准 中继器之间的最大距离可为80km(假设塔高为100m) 定向传播（directional） 天线把所有的能量集中于一小束电磁波 无线传输介质 两种微波系统 地面微波系统 利用定向抛物线在较低的GHz范围内收发信号。 卫星微波系统 在定向抛物线和卫星之间传输信号。 无线传输介质 微波(Microwaves) 地面微波系统 频带宽，容量大，不易受到干扰，比铺设电缆投资少 无线传输介质 微波(Microwaves) 卫星微波系统 优点： 通信距离远，在电波覆盖范围内，任何一处都可以通信，且通信费用与通信距离无关。 受陆地灾害影响小，可靠性高； 易于实现广播通信和多址通信； 缺点： 通信费用高，延时较大(250ms)； 10GHz以上雨衰较大； 易受太阳噪声的干扰； 无线传输介质 红外线(Infrared) 利用红外光波传送信号 采用电磁频谱的THz范围。发光二极管或激光二极管用于发射信号；光电管则能接收信号。 信号不能穿透墙壁等固体物体 易受强烈光源的影响 应用与优点 短距离通信（TV、录像机、DVD、音响等） 不同房间内的红外系统互不干扰 防窃听安全性比无线电系统好 无线传输介质 红外线系统 点-点 光束可高度集中，并朝特定的方向发射