Rappelez-vous cette année, le professeur de l'école a dit que cette connaissance:

fréquence radio FM FM est de 88 ~ 108MHz, la couverture de quelques centaines de kilomètres à des milliers de kilomètres

fréquence de communication du réseau cellulaire sans fil est la couverture 400MHz ~ 3GHz de plusieurs kilomètres à des dizaines de kilomètres

fréquence de communication réseau WIFI est de 2,4 ~ 2,5 GHz et 5,2 ~ couverture 5.8GHz de quelques mètres à plusieurs centaines de mètres

fréquence de communication par satellite 5GHz ~ distance de communication 40GHz de 3,6 millions de m

Ces chiffres montrent le savoir, Plus la fréquence des ondes électromagnétiques, plus loin de la propagation libre dans l'air.

Pourquoi le satellite depuis le sol jusqu'à présent, mais pas la communication à basse fréquence?

Pourquoi les fréquences de communication jusqu'à 5 GHz à 40 GHz ~ mais peuvent être transmis si loin (3,6 millions de kilomètres)?

Pour expliquer cette question, Nous devons comprendre les cinq aspects de la connaissance.

1, l'ionosphère de la Terre

ionosphère (Ionosphère) est une région d'ionisation de l'atmosphère de la Terre. polarisation ionosphérique se produit dès le début a été étiré d'environ 50 km du sol à une hauteur d'environ 1000 km de l'espace aérien haute atmosphère terrestre, dans lequel la présence d'un nombre important d'électrons libres et d'ions, peut modifier la vitesse de propagation des ondes radio, la réfraction, la réflexion et la diffusion, et le plan de rotation de l'absorbant à des degrés divers.

onde longue (B), AM (C), est directement absorbée par l'ionosphère, vague seulement se propageant à travers le sol;

Ondes courtes (D) peut être réflexion ionosphérique, il peut être transmis que dans l'ionosphère ou moins;

Micro-ondes (A) n'est pas affectée par l'ionosphère, il peut directement pénétrer dans l'ionosphère.

Par conséquent, le signal de communication par satellite doit être utilisé plus de fréquences de la bande à micro-ondes, afin d'atteindre le satellite de communication.

2, l'atténuation d'espace libre d'ondes électromagnétiques

Lorsque les ondes électromagnétiques pénètrent tout diélectrique avec perte, de sorte que lorsque la propagation de l'onde électromagnétique dans l'atmosphère, il y aura des pertes existe.

Et la fréquence de transmission de la transmission d'ondes électromagnétiques et la perte des ondes électromagnétiques dans l'atmosphère de l'espace libre proportionnelle à la distance, de la formule suivante

Vous voyez ici, je suppose que vous devez penser l'esprit:

Regardez, est en effet plus la fréquence, plus la perte d'espace, je comprends qu'il n'y a pas d'erreurs, mais pourquoi l'utilisation des fréquences de communication par satellite au-dessus 5GHz il?

Ne vous inquiétez pas, nous continuons à lire sur les trois premiers points de la connaissance répondra à vos doutes.

3, un calcul de puissance de réception de liaison de communication sans fil

Nous savons tous que les systèmes de communication sans fil complet, y compris, L'émetteur, l'antenne d'émission, le milieu de propagation, une antenne de réception, un récepteur . Ensuite, le récepteur éventuellement recevoir dépend du nombre du signal utile avant d' quatre unités .

Les formules de calcul de puissance de réception de liaison de communication sans fil ci-dessous:

Voir ici, mon cur a été estimée Dites-moi ce que vous répondez, oui, Il suffit de faire l'antenne à haut gain, il est possible de compenser la perte d'espace libre.

Mais comment y parvenir?

4, antenne à gain élevé

Les connaissances sur l'antenne, ne fait pas donner trop d'explications, nous devons nous concentrer sur la façon d'atteindre l'antenne à haut gain.

Comme nous le savons tous, la radio et la télévision besoins à faire à plusieurs communications, les antennes sont généralement construites dans les montagnes ou immeubles de grande hauteur, le but est d'atteindre plus d'utilisateurs.

Par conséquent, cette antenne est une antenne omnidirectionnelle, ils émettent des ondes électromagnétiques dans toutes les directions, les vagues plus largement dispersées, plus la consommation d'énergie.

Donc, si ces ondes dispersées ensemble, pour lancer une direction?

Oui, si elles peuvent obtenir des antennes d'émission dans une seule direction, le gain d'antenne sera une grande amélioration. Ceci est l'origine de l'antenne directionnelle à haut gain.

L'introduction d'une antenne directionnelle à haut gain classique, antenne Cassegrain, également connu comme antenne parabolique:

Compte tenu de sa formule empirique directe:

De cette équation, on peut conclure:

L'antenne parabolique de même taille, lorsque le doublement de la fréquence de fonctionnement, gain d'antenne augmente 6Db!

Intéressé Dites-moi ce que vous pouvez faire le calcul, est-il pas la vérité?

En parlant de cela, nous faisons un calcul simple:

première condition donnée

Communication mondiale Distance:

GEO = 35786 km,

Pour compléter d = 36.000 km

Fréquence de communication:

3GHz et 30GHz

Transmettre antenne de réception Taille:

Il est défini comme le diamètre de l'antenne parabolique de 10 m

Puissance d'émission:

100W = 50dBm

Puis commencez à

01

Tout d'abord, calculer l'atténuation de l'espace libre

· Parce qu'il est GHz fréquence

· Dans la formule

L = 92,4 + 20lg (F) + 20lg (d)

· Satellite de réglage et la distance au sol d = 36000 km;

· Calculer l'espace atténuation 3GHz:

L3 = 92,4 + 9,5 + 91,1 = 193

· Atténuation de 30GHz de l'espace:

L30 = + 92,429,5 + 91,1 = 213

02

Calcul du gain de l'émission et de réception des antennes

· La formule pour les unités d'antennes paraboliques de dBi.

· On a calculé:

· Longueur d'onde de 0,1 m 3 GHz

· Le gain de l'antenne:

Gt3

= Gr3

= 10 lg

= 46,5

· Longueur d'onde de 30GHz de 0,01m

· Le gain d'antenne

GT30

= GR30

= 10 lg

= 66,54

03

Calculer la puissance de lien réel

· Le récepteur effectivement reçu le pouvoir:

Dans la formule Pr = Pt + Gt-Gr + L,

· Puissance de transmission

Pt = 100W = 50dBm

· Il est possible de calculer la

· Récepteur 3GHz puissance reçue du signal:

PR3

= + 50dBm 46,5 à 193 + 46,5

= -50dBm

· Récepteur 30GHz puissance de signal reçu

PR30

= 50dBm + 66,5-213 + 66,5

= -30dBm

Les résultats sont clairs:

Sans tenir compte de facteurs météorologiques (comme la pluie, telles que l'épaisseur de la couche Yin Tianyun), plus la plus la fréquence de l'efficacité de liaison radio!

5, à haute fréquence, large bande passante, de taux de haut

Satellite dans le besoin d'espace pour compter sur la batterie et l'énergie de la batterie est limitée. Par conséquent, pour raccourcir le temps de communication est une bonne façon d'économiser l'énergie de la batterie.

Dans les conditions d'une quantité constante d'informations à transmettre, nous voulons réduire le temps de communication, il est nécessaire d'augmenter la vitesse de transmission.

Alors, comment améliorer le taux de transmission il?

Shannon fait référence à un grand-père pour nous d'une manière claire: la bande passante de communication peut être augmentée pour améliorer le taux de transmission de l'information.

Large bande passante pour transporter plus d'informations

Sur Terre, 5G suivant les bandes de fréquences radio a été occupée par une variété de dispositifs de communication, aucun moyen de vider une large bande passante pour compléter les communications par satellite, et plus de 5G encore des ressources du spectre relativement complet, de sorte que les options de communication par satellite au-dessus 5G également à faciliter la transmission des données.

résumé

Eh bien! De longue haleine tellement épicé ci-dessus, je ne sais pas vous ne comprenez pas ......

En résumé, par conséquent, nous pouvons conclure que le satellite a été adopté sur la fréquence 5GHz, il y a plusieurs raisons:

peut facilement passer à travers l'ionosphère, non réfléchie ou absorbée

transmission à haute fréquence avec le soutien de l'antenne à haut gain, et ne sera pas apporter trop de perte de puissance.

signifie qu'une grande fréquence de bande passante, selon la formule Shannon, plus de bande passante, plus les informations de débit de transmission, économiser l'énergie, améliorer la durée de vie du satellite.

5G il y a des ressources du spectre relativement plus complètes, il est pas facile d'être dérangé.

Source: avion flottant

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