设计无线通信系统的最重要因素之一是射频(RF)信号将如何在发射机和接收机之间传播。虽然这对许多人来说似乎很明显,但现实生活中的部署往往不是那么简单。理想情况下,两个端点之间的直视(LOS)是理想目标,但这是不切实际的,尤其是在工业环境、拥挤的城市环境,甚至是办公室中。农村地区存在影响传播的独特季节性问题。这甚至会让经验丰富的技术人员感到困惑。
并非总是能够提供直视(LOS)传输。这就会导致反射,称为多径传播,需要专门的传输和接收方法。非直视(NLOS)和超视距(BLOS)是可以成功处理以提供鲁棒和安全链路的其他传播情况。
LOS是指发射机可以看到接收机,或者至少每个发射机的天线可以看到彼此,这是视觉上的直视线。这也是一个理想的情况。重要的是要记住,最短的信号波长比最长的光波长长几千倍。这意味着视觉清晰的直视线不一定等同为无线电信号传输的直视线(LOS),反之亦然。
为了实现可靠的射频链路,必须进行仔细的规划,包括无线电路径研究,以及设备和天线位置的明智选择。发射机可以使用在所有方向上发射的全向天线。接收天线也可以是全向天线,但在许多情况下,为了增加接收可用信号的可能性,可以使用定向天线。
对于两点之间的专用链路,点对点链路将使用定向天线来缩小波束宽度,以避免干扰并增加信号的有效强度。在最终系统设计之前,必须考虑所有这些因素。设计师还应该意识到一些可能的有害因素:第一菲涅耳区,地面反射,水面反射,地球曲率,大气等等。
超视距(BLOS)传播是NLOS的一种特殊情况,通常在被地球凸起、地形或其他障碍物阻挡的非常长距离通信链路中遇到。超视距BLOS和非视距NLOS几乎是相同的条件。
克服这些条件的方法使用相同的技术来实现稳定的通信链路。中远程链路最常见的方法是无源和有源中继器,它们接收来自始发发射机的信号,并重复该信号以增加距离。无源中继器不会放大信号;它们将其反射到期望的区域中。无源中继器用于将信号射向被地形隔离的区域,例如山谷中的社区或被丘陵或山脉包围的山谷。
如果原始信号足够强,足以承受传输损失(传播损失),则无源中继器是有用的,传播的信号根据“平方反比规则”减小,该规则规定信号强度与与发射机距离的平方成反比,当与发射机的距离加倍时,信号衰减四倍。
有源中继器接收、放大并重新发送信号。在大多数情况下,NLOS传播减缓。有源中继器更常用于增加距离,同时保持信号质量。
处理NLOS/BLOS的其他方法是对流层散射和电离层传播,它使用地球大气层作为反射器在地平线上传播射频。对流层散射可以增加480公里的射程;电离层传播可以覆盖3200公里以上。这两种方法都容易受到大气条件的影响,在磁暴(如CME)期间都会受到极大的影响。