Как распространяются волны wifi


Что такое WiFi? Подробно о свойствах WiFi сигнала


на картинке: графическое отображение WiFi волн в городе.

1. Что такое WiFi?

1.1. Связь частоты и длины волны.

2. Свойства WiFi сигнала.

2.1. Поглощение.

2.2. Огибание препятствий.

2.3. Естественное затухание.

2.4. Отражения сигнала.

2.5. Плотность данных.

2.6. Почему сложно дать однозначный ответ: на какое расстояние будет передавать сигнал WiFi оборудование?

3. Диапазоны и частоты WiFi

3.1. Диапазон 2,4 ГГц.

3.2. Диапазон 5 ГГц.

Что такое WiFi?

WiFi - беспроводной способ связи, основанный на всем нам знакомом электромагнитном излучении. Сигнал WiFi относят к радиоволнам, соответственно, он имеет такие же свойства, характеристики и поведение. Радиоволны, в свою очередь, подчиняются практически тем же физическим законам, что и свет: распространяются в пространстве с такой же скоростью (почти 300 000 километров в секунду), подвержены дифракции, поглощению, затуханию, рассеиванию и т. д.

Основные характеристики радиоволны, а значит и сигнала WiFi - это ее длина и частота (частотный диапазон). Последний параметр означает частоту переменного тока, необходимую для получения волны нужной длины и используется для классификации радиоволн. Другое определение частоты - это количество волн, проходящих через определенную точку пространства в секунду.

Существует распределение радиоволн по диапазонам, в зависимости от частоты, утвержденная Международным союзом электросвязи (МСЭ, английская аббревиатура - ITU).

Буквенные

обозначения

диапазона

Название волн.

Название частот.

Диапазон частот

Диапазон

длины волны

ОНЧ (VLF)Мириаметровые. Очень низкие3—30 кГц100–10 км
НЧ (LF)Километровые. Низкие. 30—300 кГц10–1 км
СЧ (MF)Гектометровые.  Средние.300—3000 кГц1–0.1 км
ВЧ (HF)Декаметровые. Высокие.3—30 МГц100–10 м
ОВЧ (VHF)Метровые. Очень высокие. 30—300 МГц10–1 м
УВЧ (UHF)Дециметровые. Ультравысокие.300—3000 МГц1–0.1 м
СВЧ (SHF)Сантиметровые. Сверхвысокие.3—30 ГГц10–1 см
КВЧ (EHF)Миллиметровые. Крайне высокие.30—300 ГГц10–1 мм
THFДециметровые. Гипервысокие.300—3000 ГГц1–0.1 мм

Сфера применения радиоволн зависит от частотного диапазона. Это может быть  телевидение, радиосвязь, мобильная связь, радиорелейная связь и т. д. Вообще, радиочастотный эфир занят довольно плотно: использование всех диапазонов буквально расписано:

В том числе это и беспроводная связь WiFi. Для нее используются дециметровые и сантиметровые волны ультравысокой и сверхвысокой частоты (УВЧ и СВЧ) в частотных диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и  и других редкоиспользуемых: 900 МГц, 3,6 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц.

Главное преимущество WiFi-связи отражено во втором ее названии - беспроводная связь. Именно отсутствие проводов вкупе со все возрастающей скоростью передачи данных является ключевым моментом при выборе этого способа соединения.

Если речь идет о домашних пользователях - беспроводная связь удобна, она позволяет не привязываться к определенному месту в квартире для входа в интернет.

Если мы говорим о корпоративной связи, о провайдерских услугах, то иногда прокладка кабеля для передачи данных - это дорого, нецелесообразно или вообще невозможно. Например, нужно раздать интернет в частном секторе, прокинуть магистральный канал через ущелье, в удаленный населенный пункт и т. д. В этом случае на выручку приходит WiFi. Проблемная территория преодолевается с помощью беспроводного канала.

Связь частоты сигнала WiFi и длины волны

Характеристики длины волны сравнительно редко используются в параметрах оборудования WiFi. Однако иногда, для понимания физических свойств и поведения сигнала беспроводной связи в различных условиях неплохо разбираться в связи частоты и длины радиоволн.

Общее правило: Чем выше частота, тем короче длина волны. И наоборот.

Формула для расчета длины волны:

Длина волны WiFi сигнала (в метрах)= Скорость света (в м/сек) / Частота сигнала (в герцах).

Скорость света в м/сек = 300 000 000.

После упрощения формулы получаем: Длина волны в метрах = 300/ Частота в МГц.

Свойства WiFi сигнала

 Поглощение.

Главное условие для создания беспроводного линка  на расстояние большее, чем сотня метров - прямая видимость между точками установки оборудования. Проще говоря, если мы стоим рядом с одной точкой доступа WiFi, то наш взгляд, направленный в сторону второй точки, не должен упираться в стену, лес, многоэтажный дом, холм и т. д. (Это еще не все, нужно также учитывать помехи в Зоне Френеля, но об этом в другой статье.)

Такие объекты просто-напросто отражают и поглощают сигнал WiFi, если не весь, то львиную его часть.

То же самое происходит и в помещении, где сигнал от WiFi роутера или точки доступа проходит через стены в другие комнаты/на другие этажи. Каждая стена или перекрытие "отбирает" у сигнала некоторое количество эффективности.

На небольшом расстоянии, например, от комнатного роутера до ноута, у радиосигнала еще есть шансы, преодолев стену, все-таки добраться до цели. А вот на длинной дистанции в несколько километров любое такое ослабление существенно сказывается на качестве и дальности WiFi связи.

Процент ухудшения сигнала вай-фай при прохождении через препятствия зависит от нескольких факторов:

  • Длины волны. В теории, чем больше длина волны (и ниже частота вай-фай), тем больше проникающая способность сигнала. Соответственно, WiFi в диапазоне 2,4 ГГц имеет большую проникающую способность, чем в диапазоне 5 ГГц. В реальных условиях выполнение этого правила очень тесно зависит от того, через препятствие какой структуры и состава проходит сигнал.
  • Материала препятствия, точнее, его диэлектрических свойств.

Преграда

Дополнительные потери при прохождении (dB)

Процент эффективного расстояния*, %

Открытое пространство

0

100

Нетонированное окно (отсутствует металлизированное покрытие)

3

70

Окно с металлизированным покрытием (тонировкой)

5-8

50

Деревянная стена

10

30

Стена 15,2 см (межкомнатная)

15-20

15

Стена 30,5 см (несущая)

20-25

10

Бетонный пол или потолок

15-25

10-15

Цельное железобетонное перекрытие

20-25

10

* Процент эффективного расстояния - эта величина означает, какой процент от первоначально рассчитанной дальности (на открытой местности) сможет пройти сигнал после преодоления препятствия.

Например, если на открытой местности дальность сигнала Wi-Fi  - до 200 метров, то после прохождения через нетонированное окно она уменьшится до 140 метров (200 * 70% = 140). Если следующим препятствием для этого же сигнала станет бетонная стена, то после нее дальность составит уже максимум 21 метр (140*15%).

Отметим, что вода и металл - самые эффективные поглотители WiFi, т. к. являются электрическими проводниками и "забирают" на себя большое количество энергии сигнала. Например, если дома на пути вай-фай от роутера до вашего ноута стоит аквариум, то практически наверняка соединения не будет.

Именно поэтому во время дождя и других "влажных" атмосферных осадков наблюдается небольшое снижение качества беспроводного соединения, поскольку капли воды в атмосфере поглощают сигнал.  

Частично этот фактор влияет и на затухание WiFi передачи в листве деревьев, т. к. они содержат большой процент воды.

  • Угла падения луча на препятствие. Помимо материала преграды, через которую проходит сигнал вай-фай, важен также угол падения луча. Так, если сигнал проходит через препятствие под прямым углом, это обеспечит меньшие потери, чем если бы он падал на него под углом 45 градусов. Еще хуже, если сигнал проходит через преграду под очень острым углом. В этом случае, грубо говоря, можно смело умножать толщину стены на 10 и рассчитывать потери WiFi передачи согласно этой величине.


Огибание препятствий.

По-научному это поведение луча WiFi называется дифракцией, хотя на самом деле понятие дифракции гораздо сложнее, чем простое "огибание препятствий".

 В общем можно вывести правило - чем короче длина волны (выше частота), тем хуже она огибает препятствия.

Основывается это правило на известном физическом свойстве волны: если размер препятствия меньше, чем длина волны, то она его огибает. В целом отсюда логично проистекает, что чем короче длина волны, тем меньшее остается вариантов препятствий, которые она может в принципе обойти, и поэтому принимается, что ее огибающая способность хуже.

Огибание на практике означает меньшее рассеивание волны как луча энергии вокруг препятствия, меньшее количество потерь сигнала.

Возьмем популярные частоты 2,4 ГГц (длина волны 12,5 см) и 5 ГГц (длина волны 6 см). Мы видим подтверждение правила на примере прохождения лесного массива. Стандартные размеры листьев, стволов, веток деревьев, в среднем будут меньше, чем 12,5 см, но больше, чем 6 см. Поэтому сигнал WiFi 5 ГГц диапазона при прохождении через густую листву “потеряется” практически полностью, в то время как 2,4 ГГц справится лучше.

Поэтому WiFi оборудование, работающее в диапазоне 900 МГц, используется в условиях отсутствия прямой видимости сигнала - его длина волны составляет 33,3 см, что позволяет огибать большее количество преград. Однако надо учитывать размеры предполагаемых препятствий и понимать, что сигнал 900 МГц не сможет “обойти” бетонную стену, расположенную перепендикулярно направлению сигнала. Здесь уже сыграют роль проникающие способности волны, которые, как мы уже говорили у сигналов с низкой частотой довольно неплохие.

Также именно поэтому для нормальной работы беспроводного оборудования, использующего частоту 24ГГц (длина волны 1,25 см) необходима абсолютно чистая видимость, потому что все препятствия больше сантиметра будут отражать и поглощать сигнал.

Как мы уже упоминали, в отношении прохождении сигнала через лесной массив играет роль также содержание воды в листьях, а также длина волны.

Естественное затухание.

Как далеко мог бы передаваться сигнал WiFi, если создать ему идеальные условия прямой видимости? В любом случае не бесконечно, потому что чем больше дальность беспроводного “пролета”, тем больше сигнал затухает сам по себе. Происходит это по 2 причинам:

  • Земная поверхность поглощает часть энергии сигнала. Чем выше частота WiFi, тем интенсивнее идет поглощение.

  • Сигнал WiFi даже из самой узконаправленной антенны распространяется не прямой линией, а лучом. Соответственно, чем дальше расстояние, тем шире становится луч, тем меньшая мощность сигнала приходится на единицу площади, и тем меньше энергии сигнала попадает в принимающую антенну.

Отражения сигнала.

Сигнал WiFi, как любая радиоволна, как свет, отражается от поверхностей и ведет себя при этом аналогично. Но тут есть нюансы - какие-то поверхности будут поглощать сигнал (полностью или частично), а какие-то - отражать (полностью или частично). Это зависит от материала поверхности, его структуры, наличия неровностей на поверхности и частоты WiFi.

Неконтролируемые отражения сигнала ухудшают его качество. Частично - из-за потери общей энергии сигнала (до принимающей антенны, упрощенно говоря, “долетает не всё” или долетает после переотражений, с задержками). Частично - из-за интерференции с негативным влиянием, когда волны накладываются в противофазе и ослабляют друг друга.

Интерференция может иметь и положительное влияние, если волны WiFi накладываются друг на друга в одинаковых фазах. Это часто используется для усиления мощности сигнала.

Плотность данных.

Частота WiFi влияет также на еще один важный параметр - объем передаваемых данных. Здесь существует прямая связь - чем выше частота, тем больше данных в единицу времени можно передать. Возможно, именно поэтому первая высокопроизводительная РРЛ от Ubiquiti  - AirFiber 24, а также ее более мощная модификация - Airfiber 24HD были выпущены на частоте 24 ГГц.

Почему сложно дать однозначный ответ: на какое расстояние будет передавать сигнал WiFi оборудование?

Физические свойства и поведение радиоволны в окружающем мире довольно сложны. Нельзя взять какой-то один параметр и по нему рассчитать дальность беспроводного сигнала. В каждом конкретном случае на дальность будут оказывать влияние различные факторы окружающей среды:

  • Поглощение сигнала препятствиями, земной корой, поверхностью водоемов.
  • Дифракция и рассеивание сигнала из-за преград на пути.
  • Отражения сигнала от препятствий, земли, воды и возникающие в результате этого интерференции волны.
  • На больших расстояниях - радиогоризонт, т. е. искривление земной коры.
  • Зона Френеля и, соответственно - высота расположения оборудования над поверхностью земли.

Именно поэтому реальная дальность оборудования, как, впрочем, и пропускная способность, может очень сильно отличаться в различных условиях.

Диапазоны и частоты WiFi

Как мы уже сказали, для WiFi связи выделено несколько разных частотных диапазонов:  900 МГц, 2,4 ГГц, 3,65 ГГц, 5 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц. 

В Украине на данный момент чаще всего применяются точки доступа WiFi и антенны WiFi 2,4 ГГц и 5ГГц.

Основные отличия 2,4 ГГц и  5ГГц:

2,4 ГГц. Длина волны 12,5 см. Относится к дециметровым волнам ультравысокой частоты (УВЧ).

  • В реальных условиях - меньшая дальность сигнала из-за более широкой зоны Френеля, что чаще всего не компенсируется тем, что сигнал на этой частоте меньше подвержен естественному затуханию.
  • Лучшее преодоление небольших преград, например, густых лесных массивов, благодаря хорошей проникающей способности и огибанию препятствий.
  • Меньше относительно неперекрывающихся каналов (всего 3), а значит, “ пробки на дорогах” - теснота в эфире, и как результат - плохая связь.
  • Дополнительная зашумленность эфира другими устройствами, работающими на этой же частоте, в том числе мобильных телефонов, микроволновок и т. п.

5 ГГц.  Длина волны 6 см. Относится к сантиметровым волнам сверхвысокой частоты (СВЧ).

  • Большее количество относительно неперекрывающихся каналов (19).
  • Большая емкость данных.
  • Большая дальность сигнала, в связи с тем, что Зона Френеля меньше.
  • Такие препятствия, как листва деревьев, стены волны диапазона 5ГГц преодолевают гораздо хуже, чем 2,4.

Диапазоны 900 МГц, 3,6 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц для нас скорее экзотика, однако могут использоваться:

  1. Для работы в условиях, когда стандартные диапазоны плотно заняты.

  2. Если требуется создать беспроводное соединение между двумя точками при отсутствии прямой видимости (лес и другие препятствия). Это касается такой частоты, как 900 МГц (в нашей стране ее нужно использовать с осторожностью, так как на ней работают сотовые операторы).

  3. Если для использования частоты не требуется получать лицензию в контролирующих органах. Такое преимущество часто встречается в презентациях зарубежных производителей, однако для Украины это не совсем актуально, так как условия лицензирования в нашей стране другие.

В IEEE ведутся разработки по принятию новых стандартов и, соответственно, использованию других частот для WiFi. Не исключено, к примеру, что в ближайшее время диапазон 60 ГГц также станет использоваться для беспроводной передачи. Точно также, как и возможна вероятность “отжатия” в будущем некоторых частот, сейчас принадлежащих WiFi, в пользу, например, сотовых операторов.

Как сигнал Wi-Fi проходит сквозь стены?

Сигналы Wi-Fi представляют собой тип электромагнитного излучения, очень похожего на видимый свет. Электромагнитные волны с длиной волны в диапазоне сигналов Wi-Fi проходят сквозь стены так же легко, как свет проходит через стеклянные окна.

Ранее мы рассматривали, вредны ли wi-fi и bluetooth в плане излучения. Сегодня рассмотрим другие особенности этих волн.

Одна из самых распространенных проблем современного мира — это отсутствие Wi-Fi, особенно когда он вам нужен больше всего! Однако в технологиях Wi-Fi есть некоторые особенности, которые еще несколько десятилетий назад казались невозможными. Например, само существование технологии, которая позволяет транслировать видео и подключаться к остальному миру по беспроводной сети поразило бы всех.

Кроме того, сигналы Wi-Fi достигают вашего устройства, даже если маршрутизатор Wi-Fi находится далеко от вас. Например, вы можете выходить в Интернет с помощью Wi-Fi, даже если маршрутизатор Wi-Fi находится в другой комнате с одной или несколькими стенами и дверями между телефоном и маршрутизатором. Разве не странно, что свет не может проходить сквозь стены, а сигналы Wi-Fi — могут? Как это получилось?

Электромагнитное излучение и Wi-Fi

Мы постоянно сталкиваемся с электромагнитным излучением, окружающим нас повсюду. Видимый свет, Bluetooth, сигналы Wi-Fi, инфракрасный порт и многое другое. С технической точки зрения это форма энергии, которая движется со скоростью света и подразделяется на радиоволны, микроволны, ультрафиолетовые лучи и так далее, в зависимости от ее частоты (или длины волны).

Существует 6 основных типов электромагнитного излучения. Радиоволны являются одним из типов, и Wi-Fi работает на этих радиоволнах.

Wi-Fi использует радиоволны для установления беспроводной связи между двумя или более устройствами. Он использует два типа радиочастот в зависимости от объема передаваемых данных — 5 гигагерц и 2,4 гигагерца. Чем выше частота, тем больше данных отправляется в секунду. Таким образом, частота 5 ГГц используется для передачи больших объемов данных через сигналы Wi-Fi между устройствами.

Как сигналы Wi-Fi проходят сквозь стены

Когда электромагнитная волна (в данном случае сигналы Wi-Fi) ударяется о поверхность, она может выполнять одно из трех действий:

  1. пройти насквозь (преломление)
  2. отразиться (отражение)
  3. впитаться (впитывание)

Когда объект отражает определенную длину волны видимого света, цвет, связанный с этой длиной волны, становится цветом объекта. Яблоко красное, потому что, когда свет падает на его поверхность, длина волны света, которую оно отражает больше всего связана с красным цветом. По этой причине мы видим небо в голубом цвете, а также не видим ультрафиолетовый свет.

Теперь следующий логичный вопрос: что заставляет объект поглощать, отражать или преломлять только определенную длину волны электромагнитного излучения?

Это полностью зависит от состава рассматриваемого объекта. Видите ли, все в этой вселенной состоит из крошечных строительных блоков, называемых атомами. Размер этих атомов и расстояние между ними (насколько близко или свободно они упакованы вместе внутри объекта) определяет, будет ли объект поглощать определенную длину волны электромагнитного излучения, или пропускать его.

Возьмем, к примеру, видимый свет. Когда вы закрываете дверь спальни, свет снаружи не проникает в вашу спальню, верно? Почему нет? Ну, потому что видимый свет не может проходить через твердые предметы, такие как стены или дверь вашей спальни. Однако он может легко проходить через некоторые другие твердые объекты, например, стеклянные окна. Именно поэтому WiFi волны могут проходить сквозь стены и двери.

Так же, как стеклянные окна прозрачны для видимого света, стены прозрачны для сигналов Wi-Fi (другого вида электромагнитного излучения), потому что частота (или длина волны) излучения, связанного с сигналами Wi-Fi, может проникать через твердые объекты, но только до определенного предела. Если стены слишком толстые, сигналы Wi-Fi не смогут проходить через них. Кроме того, когда сигналы Wi-Fi распространяются по воздуху, они ослабевают и теряют часть своей энергии.

Вот почему, используя WiFi-роутер в окруженной толстыми бетонными стенами комнате вы не получите никакого сигнала WiFi за пределами комнаты. Точно так же у вас не будет хорошего приема Wi-Fi на вашем устройстве, если маршрутизатор находится на значительном расстоянии от вас (около 100 метров).

Проще говоря, стены так же прозрачны для сигналов Wi-Fi, как стеклянные окна для видимого света, поэтому сигналы Wi-Fi могут легко проходить через большинство стен и гарантировать, что вы всегда будете на связи!

Если вы хотите визуально представить, как выглядят вайфай волны — в этом поможет художник Луис Эрнан и его визуализации.

Все о беспроводных сетях: распространение волн

  • Производительность и производство
  • Громче
  • Все о беспроводной сети: распространение волн

Все о беспроводных сетях: распространение волн

Поделись этим

Все о беспроводной связи: распространение волн

В этом посте мы сосредоточимся на распространении электромагнитных волн, охватив понятия длины волны, отражения, дифракции, поглощения и поляризации. 98 метров в секунду. Это значение скорости важно помнить в инженерных приложениях беспроводных микрофонов и IEM, потому что мы можем использовать его для получения длины волны на любой заданной частоте.

 
Волновое уравнение

Согласно волновому уравнению, согласно которому длина волны равна скорости, деленной на частоту, одна длина волны на частоте 500 МГц равна 0,6 м. Точно так же одна длина волны на частоте 600 МГц равна 0,5 м. Вы заметите, что чем выше частота, тем короче длина волны, и этот момент важен, когда мы начинаем рассматривать влияние препятствий на пути распространения.
 


Поскольку электромагнитные волны распространяются вдали от передающей антенны, на них влияет физическая среда, через которую они распространяются. Подобно акустическим волнам, электромагнитные волны подвержены потерям при распространении в свободном пространстве со скоростью, определяемой законом обратных квадратов. Закон обратных квадратов гласит, что для идеального всенаправленного точечного источника мощность сигнала, присутствующего на удвоенном расстоянии от источника, уменьшится в четыре раза. Это основной фактор, ограничивающий дальность действия передатчика в идеальных условиях «прямой видимости».
 


На электромагнитные волны также могут влиять размер и состав препятствий на их пути. Они особенно чувствительны к наличию металлических препятствий, так как отражение волны произойдет, если размеры препятствия превышают длину волны сигнала. Угол отражения равен углу падения, а фаза отраженной волны смещена на 180 градусов.

 

Возможные препятствия для электромагнитных волн

Отражающие препятствия обычно создают за ними радиочастотную тень, которая может создавать «мертвые зоны» в зоне покрытия. Интересно, что если отражающий металлический объект пористый, а размеры пор меньше длины волны сигнала, поверхность будет вести себя так, как если бы она была твердой. Таким образом, экраны, сетки, стержни и другие металлические массивы могут отражать электромагнитные волны, даже если через само препятствие может быть прямая видимость.

Если размеры пор преграды больше, чем длина волны сигнала, электромагнитные волны будут проходить через массив без изменений. Это ключевая причина, по которой важно иметь представление о приблизительной длине волны частот, которые вы используете — это знание поможет вам оценить радиочастотную среду, определить потенциальные точки отражения сигнала и свести к минимуму создание «мертвых зон». ' в предполагаемой зоне покрытия.

Неметаллические вещества не отражают электромагнитные волны, но имеют тенденцию поглощать часть их энергии, когда волна проходит через них. Величина затухания сигнала зависит как от толщины и состава материала, так и от длины волны сигнала. Плотные материалы имеют тенденцию поглощать больше энергии, а высокие частоты имеют тенденцию к большему поглощению сигнала. Подобно отражающим металлическим препятствиям, очень плотные поглощающие материалы могут достаточно сильно ослаблять сигналы, создавая радиочастотную тень, которая ухудшает прием сигнала в области за препятствием.

Например, тело человека, состоящее в основном из соленой воды, эффективно поглощает радиочастотную энергию. Размещение человеческого тела между передающей и приемной антеннами может привести к ухудшению характеристик РЧ из-за поглощения РЧ-сигнала.
 


На этом графике показана разница в силе радиочастотного сигнала, измеренная в диапазоне 360 градусов вокруг человеческого тела на двух разных частотах, передаваемых поясным передатчиком. Мощность передаваемого сигнала достаточно постоянна от 100 до 260 градусов, поскольку сигнал, распространяющийся в этом направлении, не проходит через тело человека. Сила передаваемого сигнала гораздо менее постоянна от 260 до 100 градусов из-за влияния человеческого тела. Общее затухание примерно на 6 дБ вызвано поглощением сигнала телом.

Кроме того, в этом тесте присутствуют сильные нули приблизительно при 355 и 40 градусах. Важно отметить, что на практике ширина луча и общее затухание этих нулей будут варьироваться в зависимости от человека и места расположения поясного передатчика. Интересно, что чем больше у человека жировых отложений, тем больше РЧ-энергии поглощается.

Таким образом, сила электромагнитной волны, достигающей определенного места, равна силе исходной передачи за вычетом общей суммы затухания, вызванного расстоянием распространения и влиянием окружающей среды. Поскольку потери при распространении сильно различаются по мере перемещения передатчиков в пространстве, динамический диапазон сигнала может достигать 50 дБ. Поэтому очень важно, чтобы сигнал, обнаруженный приемной антенной, был как можно сильнее. Вот почему также важно учитывать поляризацию электромагнитной волны.

 

Поляризация электромагнитной волны

Поляризация относится к ориентации электрического поля электромагнитной волны. Вертикально поляризованная электромагнитная волна создается, когда элементы передающей антенны расположены перпендикулярно Земле. Если элементы антенны расположены параллельно Земле, электромагнитная волна будет поляризована горизонтально. Принятый сигнал будет самым сильным, когда поляризация передающей и приемной антенн совпадет.

На практике, если поляризация передающей и приемной антенн ортогональна или смещена на 90 градусов, наведенное в приемной антенне напряжение может быть ослаблено на 20 дБ. Учитывая, что эти поляризационные потери являются дополнительными к потерям при распространении, и того факта, что рассогласования поляризации антенны легко избежать, очевидна важность согласования физической ориентации передающих и приемных антенн. Мы обсудим передовые методы позиционирования антенны в следующем выпуске.

В следующем месяце мы рассмотрим конструктивные характеристики и рабочие характеристики различных антенн, наиболее часто используемых в беспроводных микрофонах и IEM-приложениях.

Чтобы быть в курсе этого и другого образовательного контента, подпишитесь на нашу рассылку здесь.

Хайден Лейпер

Хейден Лейпер — инженер-электроакустик с 15-летним опытом работы в профессиональной аудиоиндустрии. В настоящее время Хайден работает техническим консультантом в Shure Asia Limited, ранее работал инженером по приложениям в Shure UK; старший инженер по аудио, видео и коммуникациям Cirque du Soleil; контрактный инженер по проектированию и вводу в эксплуатацию AV и инженер RF.

Больше от Громче

Как ты это делаешь? Установка микрофона на акустической гитаре

Присоединяйтесь к PAUL THE SOUND GUY, который расскажет вам о нескольких приемах микрофона акустической гитары в последнем выпуске практического видео Shure. ..

Touring с компактным двухканальным беспроводным ресивером Axient Digital ADX5D

Йонас Германн, звукоинженер нидерландско-иранской певицы Sevdaliza, полагается на Shure Axient Digital ADX5D, с которым он может безопасно и комфортно...

MIKED UP – Прямая трансляция: методы работы с микрофоном, советы и рекомендации, основы работы с микрофоном

В справочнике MIKED UP — LIVESTREAMING от Shure описаны приемы, советы, приемы и основы работы с микрофоном для всех типов стримеров: геймеров, видеоблогеров, ди-джеев...

Скрипка TwoSet — классическая музыка для поколения YouTube

Что произойдет, если два классических музыканта уволятся с работы в оркестре, чтобы стать звездами YouTube? БРЕТТ ЯНГ и ЭДДИ ЧЕН из TWOSET VIOLIN вытащили. ..

Signal Path Podcast: Коби Сей

Послушайте последний подкаст SIGNAL PATH с COBY SEY, продюсером, вокалистом и ди-джеем из юго-восточного Лондона, который помогает определить новый «пост-жанр»...

Барабаны для записи: Часть 1. Установка и техника микрофона

Запись ударных может быть сложной задачей, когда вы впервые изучаете хорошую технику игры с микрофоном. Но не паникуйте! Shure здесь, чтобы показать вам, как играть на микрофоне...

Руководство по праздничным подаркам Shure 2022 для музыкантов, любителей музыки и создателей контента

Озвучьте несколько звуковых улучшений для своего самого близкого и дорогого музыканта, подкастера, стримера или геймера с помощью SHURE 2022 HOLIDAY GIFT GUIDE.

Signal Path Podcast: Колин Стетсон

Послушайте последний подкаст SIGNAL PATH с КОЛИНОМ СТЕТСОНОМ, канадско-американским мультиинструменталистом, известным своей работой с Томом Уэйтсом, Arcade Fire, Лори Андерсон...

MUNA: «Нам нравится переосмысливать песни для живых выступлений»

Поп-трио MUNA из Лос-Анджелеса известно творческим смешением жанров. LOUDER поговорил с участницей группы НАОМИ МАКФЕРСОН о самостоятельном продюсировании их последнего альбома и о том, как...

Как выбрать лучшие микрофоны для домашней записи

От подвальных студий до продюсеров в спальнях создание музыки за последние годы претерпело значительные изменения. Shure создала руководство по лучшим микрофонам для...

Просто Wi-Fi

Почти Wi-Fi

Теперь самое главное — физика работы Wi-Fi! Теперь, как мы узнали из истории и что такое раздел, что Wi-Fi возможен через радиоволны. Радиоволны известны как электромагнитные волны. Эти волны передают данные, колеблясь на разных частотах. Эти волны жизненно важны для того, чтобы Wi-Fi работал хорошо». Электромагнитные волны имеют те же характерные части, как механические волны (например, длина волны, амплитуда, частота, д.), но ведут они себя по-разному. Звуковые волны распространяются в воздуха со скоростью примерно 344 метра в секунду, в то время как электромагнитные волны распространяются со скоростью света» (kicp.uchicago.edu). Эти волны распространяются со скоростью света, что делает передачу данных быстрой. Единственная проблема заключается в том, сколько данных может быть отправлено.15 МГц отлично подходит для поездок на большие расстояния, он движется настолько медленно, что не может передавать большой объем данных при передаче. В то время как подставка 2,4 ГГц колеблется с гораздо большей скоростью, она позволяет передавать больше данных. Основная проблема с радиоволнами заключается в том, что они отражаются вокруг. Чем быстрее волны, тем легче они отражаются. Таким образом, новые волны 5,0 ГГц более склонны к беспорядку, и из-за этого они часто лучше работают только на небольших участках.

Теперь мы можем рассказать о важных качествах радиоволн и о том, как они формируют наш мир WiFi. «…разные радиочастоты ведут себя по-разному в разных средах. радиоволны поглощаются или отражаются такими вещами, как обычные строительные материалы и растительность. Видимый свет, хоть и далеко выше в электромагнитном спектре, хорошо демонстрирует принцип. Лист печатной бумаги пропустит немного света насквозь, но кусок фанеры толщиной ½ дюйма полностью заблокирует его. Радиоволны ведут себя аналогичным образом. У них много лучшее проникновение, чем видимый свет, но вы бы не стали пытаться играть в игру «Кабс», если бы работали в банковское хранилище. Поскольку более высокие частоты легче отражаются, они вызывают более многолучевое распространение — явление, которое происходит, когда передаваемые сигналы отражаются от промежуточного объекта — даже от обычных капель дождя. Отражения вызывают разные части сигнала приходят к приемнику в разное время и не по порядку. Чем хуже многолучевость распространение становится, тем больше сигнал начинает сливаться с уровнем шума. » (automation.com) Проблемы с Wi-Fi сводятся к физике радиоволн. Поскольку к волнам добавляется расстояние, чем быстрее они колеблются, тем больше они подвержены тому, что называется потерей пути. В то время как с более высокими частотами мы можем для передачи больших объемов данных. Эти данные не могут перемещаться так далеко. Это баланс между объемом данных и диапазоном, который необходимо передать. В статье о радиоволнах в IEEE Transactions on Antennas and Propagation Vol. 66 "в 2.4 Можно ожидать, что GHz будет иметь больший радиус действия, чем Wi-Fi на частоте 5 GHz.


Learn more

Только новые статьи

Введите свой e-mail

Видео-курс

Blender для новичков

Ваше имя:Ваш E-Mail: