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關于微波信號無線傳輸距離問題

2013-10-12 來源:微波射頻網 字號:

1.調頻信號和調幅信號哪一種方式傳得更遠一些?

按說,在功率、頻率、環境各種條件都相同的情況下,調頻信號比調幅信號傳輸距離要大得多。

以電視信號傳輸為例,當調頻信號比噪聲電平高出幾分貝時,往往則已經能過解調門限了,若是高出十幾分貝,就可以獲得很好的圖像和聲音,而此時在電視屏幕上能找到調幅信號的蹤跡也就不錯了。要獲得較好的電視圖像,信號電平得高出三十幾分貝,傳輸距離的遠近可想而知了吧?

但是近年來,由于無線傳輸器材用得較多,空中的干擾信號逐年多了起來,調頻信號由于占用頻帶較寬反而容易被干擾,在比較擁擠的頻段,調頻方式抗干擾能力強的優勢已經蕩然無存,在現場多種器材比較的感覺是調幅方式倒是更遠一些。

2.想要增加傳輸距離,提高發射功率和提高天線增益那種方式更有效?

兩種方式都有效,至于哪一種方式更有效要看具體情況,下面試舉常見的情況幾種。

A—微小型、便攜式、車載式,不便使用高增益發射天線,要增加發射距離,只能提高發射功率,而且前兩種應該首選調頻方式,因為調頻方式的發射機電源效率高,電路結構簡單,容易做得較小。車載發射機不用考慮調制方式,因為重量和電源效率都不是問題,只要發射天線不要太大就行了。

B—收發點固定的遠程傳輸,適合采用高增益天線。通常,傳輸距離10公里以上就不得不考慮地球曲面的影響了,五六十公里以上時收發天線所需要架設的高度怎么著也得幾十米,往往要建鐵塔或利用高大建筑,甚至利用山頭,安裝較為笨重的高增益天線沒有困難,自然也就用不著很大的功率了。當然,在高處安裝低增益天線配大功率發射機也不是不可以,但是污染了環境多花了錢,損人不利己。

C—在地形復雜的環境中傳輸,信號場強的分布也很復雜,此時采用高增益天線沒有意義,只能采用加大發射功率的方式來增加傳輸距離。

3.為什么在復雜環境中傳輸用高增益天線效果不好?

其實,在復雜環境中傳輸用高增益天線也不是絕對的不好。高增益天線的增益之所以高,是因為它能夠在理想環境中將更大范圍空間的能量盡可能地輸至饋電點。在復雜環境中,各處空間能量的相對關系也會變得沒有規律,各處輸至饋電點的能量相加后,可能大,可能小,可能為負值。

在工程現場,很容易驗證這一點。

4.必須在樓群中進行無線傳輸時如何改善模擬電視信號的傳輸效果?

我們都有這樣的經驗,在樓群中傳輸時,天線的方位稍一變動,圖像質量就有可能改變很多;若是接上檢測儀器,可以發現,稍微調整一下天線的方位,信號強度能有千萬倍的變化。所以,在樓群中進行無線傳輸時,已采用分集式天線更好一些。 

所謂分集式天線,就是在發射端將信號均分為多路,用多個天線發射;在接收端,將多個天線接收到的信號合為一路送入接收機。這樣,多路信號分、集造成的信號損失是有限的,但是遠遠達不到千倍萬倍的程度,因此,這種方法還是合算的。

分集式天線起碼要有兩支,頻率越高改善的效果越明顯,我們常用的無線網絡器材多采用這種方式。有時我們看到無線網絡器材只有一個天線,其實打開外殼可以看到,往往內部還有一個。

5.在復雜環境中無線傳輸模擬電視信號,調頻、調幅,較高頻率、較低頻率,各有哪些優勢?

已知無線傳輸同樣的距離并使用相當的頻率,調頻電視信號比調幅電視信號所需功率要小很多,那么在開闊地傳輸,肯定是調頻方式更好。在復雜環境中,由于調頻方式對接收信號的強度要求要低得多,所以也具有一些優勢。但是,調頻方式所占用的頻寬達27MHz,而調幅方式僅占8MHz,從發射到接收也可以算作是一條傳輸線路,在開闊地傳輸,只要收發雙方器材匹配良好,可以認為這條線路的頻率特性是比較平坦的,但是在復雜環境中,由于多途徑傳輸的影響,等效線路的頻率特性極差,傳輸27MHz的頻寬遠比傳輸8MHz要難得多。所以,實踐中能夠明顯感覺到,在樓群中傳輸,調幅方式更容易獲得穩定的圖像。

這些年我們在低載頻調頻電視傳輸方面做過不少實驗,按說頻率低了對傳輸環境的要求也應該可以相對低些,其實不然,在一百多到二百多兆赫茲無線傳輸調頻電視信號也是很困難的,我們分析有可能是相對頻寬太大的緣故。同理,工作頻率較高時,相對頻寬較小,有時在復雜環境中傳輸倒是增添了這方面的優勢。 

因此復雜環境也分很多種情況,需要對傳輸現場環境有一個較為全面地了解,有針對性地進行具體分析,或許能夠(僅僅是或許能夠)得出一個較為接近實際的結論。

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