Загуби при предаване на радиовълни

Много фактори влияят на радиовълната по пътя й между предавателя и приемника, включително:

Абсорбция,
Затихване,
Загуби при предаване и
Електромагнитни смущения.

Абсорбция в йоносферата

Факторът, който има най-голямо неблагоприятно въздействие върху радиовълните, е абсорбцията. Поглъщането води до загуба на енергия на радиовълна и има изразен ефект върху силата както на приеманите, така и на предаваните сигнали.

Небесните вълни претърпяват повечето от загубите си при абсорбция в йоносферата. Когато радиовълната преминава в йоносферата, част от нейната енергия се абсорбира от свободните електрони и йони. Ако тези свободни електрони и йони не се сблъскат с газови молекули, по-голямата част от тази енергия се преобразува обратно в електромагнитна енергия и вълната продължава. Въпреки това, ако свободните електрони и йони се сблъскат с газови молекули, голяма част от тази енергия се губи, което води до поглъщане на енергията на вълната. Повече сблъсъци възникват в по-плътните слоеве D и E, като по този начин те осигуряват най-голямо поглъщане на радиовълни. При определени условия поглъщането на енергия е толкова голямо, че се получава радиозатъмнение.

Затихване

Най-обезпокоителният и разочароващ проблем при получаването на радиосигнали е промяната в силата на сигнала, наречена затихване. Има няколко условия, които могат да доведат до избледняване.

Отражението и пречупването на вълната могат да доведат до промени в поляризацията на вълната. Антените са монтирани за приемане на вертикално или хоризонтално поляризирани вълни. Следователно промените в поляризацията могат да причинят промени в силата на приемания сигнал.

Multipath е просто термин, използван за описание на множеството пътища, които радиовълната може да следва между предавателя и приемника. Два (или повече) сигнала, пътуващи по различни пътища, ще пристигнат в приемника по различно време, което потенциално ще доведе до фазова разлика. Радиовълните, които се приемат във фаза, произвеждат по-силен сигнал, докато тези, които се приемат извън фаза, произвеждат слаб или затихващ сигнал.

Затихването в резултат на многопътно разпространение варира в зависимост от честотата, тъй като всяка честота следва различен път. Когато едновременно се предава широк диапазон от честоти, всяка честота ще варира в степента на затихване. Тази вариация се нарича селективно затихване.

Загуби при предаване

Има два други значителни типа загуби при предаване: загуба на отражение на земята и загуба на свободно пространство.

Загуба на отражение на земята

Когато разпространението се извършва чрез многократно пречупване, енергията се губи всеки път, когато радиовълната се отрази от земната повърхност. Количеството загубена енергия зависи от честотата на вълната, ъгъла на падане, неравностите на земята и електрическата проводимост на точката на отражение.

Свободна загуба в пространствота

Обикновено основната загуба на енергия се причинява от разпространението на вълновия фронт, докато се отдалечава от предавателя. Това означава, че количеството енергия, съдържащо се във всяка единица площ на фронта на вълната, ще намалява с увеличаване на разстоянието.

Електромагнитни смущения (EMI)

В допълнение към загубите при предаване, радиокомуникациите могат да страдат от електромагнитни смущения (EMI). Много електрически устройства генерират радиочестотна енергия, независимо дали е проектирана или не, което може да доведе до смущения, причинени от човека. Създадените от човека смущения обикновено са по-лоши в близост до промишлени зони и през дневните часове. Естествената интерференция се генерира от явления като гръмотевични бури и слънце. Естествените смущения като цяло ще намалеят с увеличаване на работната честота и използване на по-широка честотна лента.