Gesichtslinie-Fortpflanzung bezieht sich auf die elektromagnetische Radiation oder akustische Welle-Fortpflanzung. Elektromagnetische Übertragung schließt Lichtemissionen ein, die in eine Gerade reisen. Die Strahlen oder Wellen können gebeugt, gebrochen, widerspiegelt, oder durch die Atmosphäre und Hindernisse mit dem Material gefesselt werden und können allgemein über den Horizont oder hinter Hindernissen nicht reisen.

An niedrigen Frequenzen (unter ungefähr etwa 2 MHz) gibt Radio Reisen als Boden-Wellen Zeichen, die der Krümmung der Erde wegen der Beugung mit den Schichten der Atmosphäre folgen. Das ermöglicht Radiosignalen von AM in rauscharmen Umgebungen, erhalten zu werden, ganz nachdem die Sendeantenne unter dem Horizont gefallen ist. Zusätzlich, Frequenzen zwischen etwa 1 und 30 MHZ, kann durch die F1/F2 Schicht widerspiegelt werden, so Radioübertragungen in dieser Reihe eine potenziell globale Reichweite gebend (sieh Kurzwellenradio), wieder vorwärts multiplizieren abgelenkte Geraden. Die Effekten der vielfachen Beugung oder des Nachdenkens führen makroskopisch "zu quasigebogenen Pfaden".

Jedoch, an höheren Frequenzen und in niedrigeren Ebenen der Atmosphäre, ist keiner dieser Effekten bedeutend. So wird jedes Hindernis zwischen der Sendeantenne und der Empfang-Antenne das Signal gerade wie das Licht blockieren, das das Auge fühlen kann. Deshalb, da die Fähigkeit, eine Sendeantenne visuell zu sehen (die Beschränkungen der Entschlossenheit des Auges ignorierend), grob der Fähigkeit entspricht, ein Radiosignal davon zu erhalten, wird die Fortpflanzungseigenschaft des Hochfrequenzradios "Gesichtslinie" genannt. Der weitestmögliche Punkt der Fortpflanzung wird den "Radiohorizont" genannt.

In der Praxis ändern sich die Fortpflanzungseigenschaften dieser Funkwellen wesentlich abhängig von der genauen Frequenz und der Kraft des übersandten Signals (eine Funktion sowohl des Senders als auch der Antenne-Eigenschaften). Sendungs-FM-Radio, an verhältnismäßig niedrigen Frequenzen von ungefähr 100 MHz, wird durch die Anwesenheit von Gebäuden und Wäldern weniger betroffen.

Radiohorizont

Der Radiohorizont ist der geometrische Ort von Punkten, an denen direkte Strahlen von einer Antenne zur Oberfläche der Erde tangential sind. Wenn die Erde ein vollkommener Bereich wäre und es keine Atmosphäre gab, würde der Radiohorizont ein Kreis sein.

Der Radiohorizont des Übertragens und Empfangs von Antennen kann zusammen hinzugefügt werden, um die wirksame Nachrichtenreihe zu vergrößern. Antenne-Höhen werden oben die komplette Halbkugel bedecken und den Radiohorizont nicht vergrößern.

Funkwelle-Fortpflanzung wird durch atmosphärische Bedingungen, ionosphärische Absorption und die Anwesenheit von Hindernissen, zum Beispiel Berge oder Bäume betroffen.

Einfache Formeln, die die Wirkung der Atmosphäre einschließen, geben die Reihe als:

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Die einfachen Formeln geben eine Annäherung des besten Falls der maximalen Fortpflanzungsentfernung, aber sind nicht genügend, um die Qualität des Dienstes an jeder Position zu schätzen.

Erdbeule und Atmosphäre-Wirkung

Erdbeule ist ein im Fernmeldewesen gebrauchter Begriff. Es bezieht sich auf das kreisförmige Segment des Erdprofils, das von langen Entfernungskommunikationen blockiert. Seit den geometrischen Gesichtslinie-Pässen an unterschiedlichen Höhen über die Erde stößt die sich fortpflanzende Funkwelle auf ein bisschen verschiedene Fortpflanzungsbedingungen über den Pfad. Die übliche Wirkung des abnehmenden Drucks der Atmosphäre mit der Höhe soll Funkwellen zur Oberfläche der Erde biegen, effektiv den Radius der Erde und die Entfernung zum Radiohorizont durch einen Faktor um 4/3 vergrößernd. Dieser K-Faktor kann sich von seinem durchschnittlichen Wert abhängig vom Wetter ändern.

Geometrische Entfernung zum Horizont

Einen vollkommenen Bereich ohne Terrain-Unregelmäßigkeit annehmend, kann die Entfernung zum Horizont von einem hohen Höhe-Sender (d. h., Gesichtslinie) sogleich berechnet werden.

Lassen Sie R der Radius der Erde und h sein, die Höhe einer Fernmeldestation sein. Gesichtslinie-Entfernung d dieser Station wird durch den Pythagoreischen Lehrsatz gegeben;

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Da die Höhe der Station viel weniger ist als der Radius der Erde,

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Wenn die Höhe in Metern und Entfernung in Kilometern, gegeben wird

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Wenn die Höhe in Füßen und der Entfernung in Meilen, gegeben wird

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Die wirkliche Dienstreihe

Die obengenannte Analyse nimmt die Wirkung der Atmosphäre auf dem Fortpflanzungspfad der RF-Signale in die Rücksicht nicht. Tatsächlich pflanzen sich die RF-Signale in Geraden nicht fort. Wegen der Refraktionseffekten von atmosphärischen Schichten werden die Fortpflanzungspfade etwas gebogen. So, die maximale Dienstreihe der Station, ist der Gesichtslinie (geometrische) Entfernung nicht gleich. Gewöhnlich wird ein Faktor k in der Gleichung über verwendet

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k> 1 Mittel hat geometrisch Beule und eine längere Dienstreihe reduziert. Andererseits, k, um 4/3 zu sein. Das bedeutet, dass die maximale Dienstreihe um den % 15 vergrößert

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für h in der M und d in km.

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für h in ft. und d in Meilen;

Aber im stürmischen Wetter kann k abnehmen, um das Verblassen in der Übertragung zu verursachen. (In äußersten Fällen kann k weniger als 1 sein.), Der zu einer hypothetischen Abnahme im Erderadius und einer Zunahme der Erdbeule gleichwertig ist.

Beispiel

In normalen Wetterbedingungen kann die Dienstreihe einer Station an einer Höhe von 1500 M in Bezug auf Empfänger auf Meereshöhe als, gefunden werden

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Gesichtslinie-Fortpflanzung als eine Vorbedingung für Radioentfernungsmaße

Die Fahrzeit von Funkwellen zwischen Sendern und Empfängern kann gemessen werden, den Typ der Fortpflanzung ignorierend. Aber, allgemein, vertritt Fahrzeit nur dann die Entfernung zwischen Sender und Empfänger, wenn Gesichtslinie-Fortpflanzung die Basis für das Maß ist. Das gilt ebenso für den RADAR für das Echtzeitauffinden und zu LIDAR.

Das herrscht: Fahrzeit-Maße, für die Entfernung zwischen Paaren von Sendern und Empfängern zu bestimmen, verlangen allgemein Gesichtslinie-Fortpflanzung für richtige Ergebnisse. Wohingegen der Wunsch, gerade jeden Typ der Fortpflanzung zu haben, um Kommunikation zu ermöglichen, genügen kann, fällt das mit der Voraussetzung nie zusammen, um ausschließlich Gesichtslinie mindestens provisorisch als die Mittel zu haben, richtig gemessene Entfernungen zu erhalten. Jedoch kann das Fahrzeit-Maß immer durch die Mehrpfad-Fortpflanzung einschließlich der Gesichtslinie-Fortpflanzung sowie nicht Gesichtslinie-Fortpflanzung in jedem zufälligen Anteil beeinflusst werden. Ein qualifiziertes System, für die Entfernung zwischen Sendern und Empfängern zu messen, muss dieses Phänomen in Betracht ziehen. So macht die Entstörung von Signalen, die entlang verschiedenen Pfaden reisen, die Annäherung entweder betrieblich klingen oder gerade langweilig irritierend.

Schwächungen zur Gesichtslinie-Fortpflanzung

Niedrigenergiemikrowellensender können durch Baumzweige, oder sogar starken Regen oder Schnee vereitelt werden.

Wenn eine direkte visuelle üble Lage nicht genommen werden kann, ist es wichtig, die Krümmung der Erde in Betracht zu ziehen, wenn man Gesichtslinie aus Karten berechnet.

Die Anwesenheit von Gegenständen nicht in der direkten Sehgesichtslinie kann Radioübertragung stören. Das wird durch Beugungseffekten verursacht: Für die beste Fortpflanzung ein bekanntes Volumen weil sollte die erste Zone von Fresnel frei von Hindernissen behalten werden.

Die widerspiegelte Radiation vom Boden-Flugzeug handelt auch, um das direkte Signal zu annullieren. Diese Wirkung, die mit dem freien Raum r Fortpflanzungsverlust gegen einen r Fortpflanzungsverlust verbunden ist. Diese Wirkung kann durch die Aufhebung entweder oder beide Antennen weiter vom Boden reduziert werden: Die Verminderung des erreichten Verlustes ist als Höhe-Gewinn bekannt.

Handys

Obwohl die Frequenzen, die durch Mobiltelefone (Mobiltelefone) verwendet sind, in der Gesichtslinie-Reihe sind, fungieren sie noch in Städten. Das wird möglich durch eine Kombination der folgenden Effekten gemacht:

• r Fortpflanzung über die Dach-Landschaft
• Beugung in die "Straßenfelsschlucht" unter
• Mehrpfad-Nachdenken die Straße entlang
• Beugung durch Fenster und verdünnter Durchgang durch Wände, ins Gebäude
• Nachdenken, Beugung, und verdünnter Durchgang durch innere Wände, Stöcke und Decken innerhalb des Gebäudes

Die Kombination aller dieser Effekten macht die Mobiltelefonfortpflanzungsumgebung hoch kompliziert, mit Mehrpfad-Effekten und dem umfassenden Verblassen von Rayleigh. Weil Mobiltelefondienstleistungen diese Probleme angepackt werden mit:

• Dach oder Bergspitze-Positionierung von Grundstationen
• viele Grundstationen (kann ein Telefon normalerweise sechs zu jeder vorgegebenen Zeit sehen)
• schneller handoff zwischen Grundstationen, die (wandern)
• umfassende Fehlerkorrektur und Entdeckung in der Radioverbindung
• genügend Operation des Mobiltelefons in Tunnels, wenn unterstützt, durch Spalt-Kabelantennen
• lokale Wiederholende innerhalb von komplizierten Fahrzeugen oder Gebäuden

Andere Bedingungen können die Verbindung überraschend ohne vorherige Benachrichtigung physisch stören:

• lokaler Misserfolg, wenn man das Mobiltelefon in Gebäuden des Betons mit der Stahlverstärkung verwendet
• zeitlicher Misserfolg innerhalb von Metallaufbauten als Aufzug-Jagdhäuser, Züge, Autos, Schiffe

Siehe auch

• Anomale Fortpflanzung
• Feldkraft im freien Raum
• Zone von Fresnel
• Schneide-Wirkung
• Multilateration
• Nicht Gesichtslinie-Fortpflanzung
• Überhorizont-Radar
• Radiofortpflanzung
• Radiales (Radio)
• Echtzeit, sich niederlassend
• Das Verblassen von Rician, stochastische Modell der Gesichtslinie-Fortpflanzung

Außenverbindungen

• http://www.wireless-center.net/Cisco-Wireless-Networking/728.html
• http://web.telia.com/~u85920178/data/pathlos.htm#bulges
• Artikel über die Wichtigkeit von der Gesichtslinie für den UHF-Empfang
• Verdünnungsniveaus durch Dächer
• Das Approximieren 2-Strahlen-Modell durch das Verwenden Binomischer Reihe durch Matthew Bazajian