Takács György - PowerPoint PPT Presentation

bina
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Takács György PowerPoint Presentation
Download Presentation
Takács György

play fullscreen
1 / 73
Download Presentation
Takács György
143 Views
Download Presentation

Takács György

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. Infocommunication systems Infokommunikációs rendszerekLecture 3. előadásRadio transmissionRádiós átvitel Takács György Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  2. Radio transmission media • Frequency bands and wave propagation modes • Terrestrial radio connection • Satellite communication • In door radio connection Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  3. Media characteristics • Transmission parameters (path loss, delay, fading, radio interferences) • Reliability and availability - equipment and propagation parameters (lightning, snow, rain, fog, smoke) • Openness – interferences - privacy Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  4. Is radio communication a technical issue (1)? • Radio communications use open and common media. Using a radio frequency means consuming. So management of radio frequency is inevitable. • Using a radio frequency means a kind of environment pollution! Frequency police? • Radio frequencies are limited resources. The „good” frequencies are already consumed. Frequency fees! ORTT. • Propagation of radio waves do not consider political borders! Frequency management is a typical international process. (CCIR, ITU-R) Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  5. Is radio communication a technical issue (2)? • Radio frequencies have considerable physiological effect! • Antennas are considered as special constructions. Local municipalities regulate construction rules and issue building licences. • Satellite positions are limited resources too. The „good” positions are consumed. • Differential equations of electromagnetic wave propagation are quite simple – in the case of plane wave and free space. Solutions in real geographic situations (among hills, valleys, buildings or especially inside buildings) are extremely difficult. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  6. Frequency bands and wave propagation modes • LF (30-300kHz) • MF (300-3000kHz) • HF (3-30 MHz) • VHF (30-300 MHz) • UHF (300-3000MHz) • SHF (centimetric waves, 3-30GHz) • EHF (millimetric waves, 30-300GHz) Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  7. Propagation modes and antennas LF MF Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  8. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  9. Propagation modes and antennas HF Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  10. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  11. Propagation modes and antennas UHF VHF SHF EHF Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  12. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  13. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  14. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  15. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  16. in free space (ε0,µ0): plane-wave solution 1. electric and magnetic field vectors are perpendicular 2. ratio of their amplitudes is a constant and called as free-space wave impedance Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  17. characteristic impedance Reflection coefficient Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  18. Free space radio link (LOS) PT transmitted power Ae effective area of antenna G gain of antenna λ wavelength d distance Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  19. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  20. Example by GSM mobile system Pr=kPT/d2 d=30m Base station P=50W Pr=k×0,0555 d=3cm P=5W Pr=k×5555 100000× Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  21. Polarization: • Property of a radiated electromagnetic wave describing the time varying direction and relative magnitude of the electric-field vector • In general the field is elliptically polarized • Linear and circular polarizations are special cases Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  22. Reflection • The amplitude, phase and polarization of the reflected wave is determined by the material parameters of the medias and the surface irregularity. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  23. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  24. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  25. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  26. Propagation with direct and reflected waves and reflected only waves Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  27. RADIO FOR MOBILES SENDER RECEIVER Without FADING Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  28. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  29. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  30. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  31. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  32. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  33. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  34. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  35. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  36. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  37. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  38. „Good” frequencies? Bandwidth issues? • Low attenuation (loss) • High bandwidth • Beaming – circular characteristic • Cheap or free • No interference • Exclusive usage • „Good” frequencies are not existing -- Only compromise of limitations Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  39. Radio link types • Point-point connections • Point multipoint connections • Cellular systems Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  40. Optically visible loop The surface of the earth 30-50 km because the spherical earth Terrestrial microwave connections Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  41. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  42. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  43. Centrifugal force Mass of the satellite, kg Mass of the earth Gravitational constant Speed of the satellite, m/s Gravitation force Geostationary satellite characteristics Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  44. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  45. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  46. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  47. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  48. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  49. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.

  50. Komm. rendsz. 3. előadás 2012. szept. 24.