Đồ Án Quá trình truyền lan sóng trong không gian tự do [Tuyền Dẫn Vô Tuyến]

LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm vừa qua hệ thống thông tin vô tuyến đã được sử dụng rộng rãi trên phạm vi toàn thế giới đặc biệt là trong ngành viễn thông và truyền dữ liệu. Bên cạnh đó cuộc sống ngày càng nâng cao thì nhu cầu của con người về trao đổi thông tin ngày càng nhanh và phải đạt hiệu quả cao. Để đáp ứng những nhu cầu đó,đòi hỏi mạnh lưới viễn thông phải có tốc độ cao, dung lượng lớn. Bên cạnh đó một tuyến truyền dẫn vô tuyến khi tuyến làm phương pháp truyền dẫn tín hiệu, đem lại phương thức truyền dẫn, thiết kế phù hợp với những thông số và công thức chính xác. Mở rộng dung lượng là công nghệ truyền dẫn siêu lớn, suy hao truyền dẫn nhỏ,bảo mật tốt nhưng dễ bị ảnh hưởng trong quá trình truyền lan song trong các môi trường. Chính vì thế em đã chọn đề tài:”quá trình truyền lan sóng trong không gian tự do “ .
Tuy nhiên quá trình làm đồ án không tránh khỏi thiếu xót, rất mong nhận được sự đóng góp ý của thầy cô và các bạn. Và em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo bộ môn Nguyễn Vũ Anh Quang.
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
MỤC LỤC 2
DANH MỤC HÌNH VẼ: 4
CHƯƠNG 1 QUÁ TRÌNH TRUYỀN SÓNG TRONG KHÔNG GIAN TỰ DO 5
1.1: Cơ sở lí thuyết về truyền lan sóng: 5
1.1.1: Kênh truyền sóng trong môi trường không gian: 5
1.1.2: Khái niệm về sóng điện từ: 5
1.1.3: Các phương pháp truyền lan sóng trong môi trường thực: 5
1.1.3.1: Truyền lan sóng bề mặt: 5
1.1.3.2 Truyền lan sóng không gian: 6
1.1.3.3: Truyền lan sóng trời: 7
1.1.3.4 Truyền lan sóng tự do: 7
1.1.4: Công thức truyền lan sóng trong không gian tự do: 8
1.1.4.1 Mật độ thông lượng công suất, cường độ điện trường: 8
1.1.5: Các hiện tường xảy ra trong truyền lan sóng: 10
1.1.5.1: Phản xạ: 10
1.1.5.2: Khúc xạ: 10
1.1.5.3: Nhiễu xạ: 10
1.1.5.4: Fading: 11
1.2: Các hiện tượng ảnh hưởng đến chất lượng truyền lan sóng trong không gian tự do: 12
1.2.1: Hiện tượng đa đường (Multipath) : 12
1.2.2: Hiệu ứng Doppler: 12
1.2.3: Suy hao trên đường truyền: 14
1.2.4: Hiệu ứng bóng râm (Shadowing): 14
CHƯƠNG 2 GIẢI BĂNG TẦN 15
2.1: Định nghĩa băng tần: 15
2.2: Phân loại và ứng dụng băng tần: 15
2.3: Khảo sát một số loại băng tần: 16
2.3.1: Băng tần 700 MHz: 16
2.3.2: Băng tần 900 MHz: 16
2.3.4: Băng tần 1800 MHz: 16
2.3.5: Băng tần 2100 MHz: 17
Chương III MIỀN FRESNEL 18
3.1: Công thức huyghen: 18
3.2: Miền fresnel: 20
CHƯƠNG 4 TỔN HAO TRONG TRUYỀN SÓNG VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG 24
4.1: Truyền lan sóng phẳng trong môi trường vô tuyến Fadinh di động: 24
4.1.1: Ảnh hưởng phạm vi rộng 26
4.2.2: Ảnh hưởng phạm vi hẹp 26
4.2: Kênh tần số trong miền không gian: 27
4.2: Kênh truyền sóng trong miền tần số: 28
4.3: Kênh truyền sóng trong miền không gian: 29
4.4: Các loại phađinh hẹp: 30
CHƯƠNG 5 KHẢO SÁT TỔN HAO KHI TRUYỀN SÓNG TRONG KHÔNG GIAN TỰ DO BẰNG MATLAB 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

DANH MỤC HÌNH VẼ:
Hình 1.1: Quá trình truyền lan sóng bề mặt 5
Hình 1.2: Truyền lan sóng không gian 6
Hình 1.3 truyền lan sóng trời 7
Hình 1.4 Sự truyền lan sóng tự do 7
Hình 1.5 Các phương thức truyền sóng vô tuyến điện 8
Hình 1.6: Bức xạ của nguồn bức xạ vô hướng trong không gian tự do 8
Hình1.7: Nguồn bức xạ có hướng 9
Hình 2.1 Hiện tượng truyền sóng đa đường 12
Hình 2.2: Hàm truyền đạt của kênh 13
Hình 2.3: Mật độ phổ của tín hiệu thu 14
Hình 3.1 xác định trường theo nguyên lí huyghen 18
Hình 3.2 Biểu diễn nguyên lý Huyghen trong không gian tự do 20
Hình 3.3: Miền fresnel 20
Hình 3.4: Nguyên lý cấu tạo miền Fresnel trên mặt sóng cầu 21
Hình 3.5: Xác định bán kính miền Fresnel 22
Hình 3.6: Vùng tham gia vào quá trình truyền lan sóng 23
Hình 4.1 Truyền sóng vô tuyến 24
Hình 4.2 Góc tới αi của sóng tới i minh họa hiệu ứng Doppler 25
Hình 4.3 Suy hao đường truyền và che tối. 26
Hình 4.4 Các ảnh hưởng phạm vi hẹp trong kênh vô tuyến 26
Hình 5.1: Giao diện các thông số trong tuyến 31
Hình 5.2: Các thông số trong quá trình truyền sóng 32
Hình 5.3: Công suất thu tăng khi công suất phát tăng 32
Hình 5.4: Sự thay đổi của công suất thu khi tăng tần số phát 33
Hình 5.5: Sự thay đổi công suất thu khi thay đổi đường kính anten 33