5.7 Преломление

При распространении в атмосфере радиоволны преломляются (или изгибаются). Преломление является результатом изменения скорости волны по мере изменения высоты или же происходит вследствие других изменений состояния атмосферы. При нормальных условиях скорость сигнала увеличивается с высотой, что приводит к его "изгибанию" по направлению к земле. Однако в некоторых случаях погодные условия могут приводить к таким изменениям скорости распространения в зависимости от высоты, которые значительно отличаются от обычных флуктуаций. В итоге только часть волны, передаваемой вдоль линии прямой видимости, достигнет антенны приемника. Возможна также ситуация, при которой сигнал не будет получен вообще.

Пример:

Необходимо связать сетевые инфраструктуры двух офисов А и Б по беспроводной линии, рисунок 5.4:

Как видно из рисунка 5.4, офис Б находится вне зоны прямой видимости от офиса А. Заметим, что беспроводные сети WI-FIобычно не настраиваются на связь вне зоны прямой видимости, к таким подходам настроек прибегают только тогда, когда нет больше вариантов.

Так как офис Б находится на небольшом расстоянии от угла трёхэтажного дома, то для передачи сигнала воспользуемся физическими свойствами электромагнитной волны, без установки ретрансляторов. Для примера возьмём характеристики используемого излучения: диапазон частот 2,4 ГГц, длина волны 12 см (стандарт 802.11b(+)).

Рисунок 5.4

На рисунке 5.5 изображено три механизма распространения электромагнитных волн:

Рисунок 5.5

1. Если препятствие имеет размеры меньше или порядка длины волны, происходит рассеяние. Исходный сигнал разделяется на несколько более слабых сигналов. Для сверхвысоких частот, которые обычно используются в сотовой связи и в беспроводных сетях передачи данных, рассеяние может вызываться множеством объектов, например, фонарными столбами, деревьями, дорожными знаками.

2. Когда электромагнитная волна сталкивается с препятствием, размеры которого значительно превышают длину волн, происходит её отражение.

3. На краю объектов, непроницаемых для электромагнитного излучения, размеры которых значительно больше длинны волны, происходит дифракция. При поступлении на край такого объекта радиоволны начинают распространяться в разные стороны. При этом точку, в которой происходит дифракция, можно рассматривать как источник излучения. В результате сигнал может быть получен приёмником, который находится вне линии прямой видимости передатчика.

Даже при неблагоприятных погодных условиях, например, в сильный снег, будет наблюдаться хорошее качество связи. Оно достигается за счёт того, что длина волны в диапазоне 2,4 ГГц – 12 см намного больше размеров снежинок, града, дождевых капель или тумана, поэтому метеорологические явления не оказывают какого-либо влияния на работу канала передачи данных (проливной дождь ослабляет сигналы с интенсивностью до 0,05 дБ/км, густой туман вносит ослабление 0,02 дБ/км).

6 Расчёт зоны действия сигнала