Kommunikci adattvitel 4 optikai s rdis tvitel utols

Kommunikáció, adatátvitel 4. optikai és rádiós átvitel utolsó verzió: 2016. VIII. 26.

Rádiókommunikáció

Alapok 1884 James Clerk Maxwell 1886 -87 Heinrich Hertz

A rádióhullámok

A rádióhullámok

Rádióhullámok Vákuumban az EM hullámok terjedési sebessége kb. c=3∙ 108 m/s (fénysebesség) n Levegőben majdnem ugyanennyi n Optikailag sűrűbb anyagokban csökken n

Antenna: EM hullámot vezetett jellé alakítja és fordítva. n Jellemzői: n ¨ sugárzási ellenállás (impedancia) ¨ iránykarakterisztika ¨ hatásos felület ¨ Reciprok, azaz adás és vételre ugyanolyan karakterisztikákkal működik

Iránykarakterisztika

Dipól antenna

Monopól antenna

Yagi-Uda antenna

Paraboloid n szekunder antenna: fókuszálja a hullámot a fókuszpontban lévő elsődleges antennába (fejegység)

Irányhatás

Árnyékolt, visszaverődésmentes mérőszoba

„Lábnyom” (Footprint)

Vett teljesítmény n Adó->vevő, szabadtéri terjedés

Szakaszcsillapítás n szabadtéri szakaszcsillapítás (free space loss)

Link budget

Szakaszcsillapítás példa Voyager n 112, 5 CSE (1, 68∙ 1010 km) n uplink 2, 1 GHz n downlink 2, 3 GHz; 8, 4 GHz n RTG 470 W indításkor (ma kb 300 W? ) n rádióadó 12/18 W (160 bps/1400 bps manapság) n D=3, 7 m antenna n vevő D=34 m , 70 m n

Légköri csillapítás

Légköri csillapítás

Légköri csillapítás

Légköri csillapítás

Légköri zaj n villámlás n Nap n galaktikus n kozmikus háttér n mesterséges

Ionoszféra n n A Föld körüli, töltött részecskék álló, több rétegű tartomány az ionoszféra protonok, ionok, elektronok alkotják kölcsönhatnak EM hullámokkal kölcsönhatás: ¨ elnyelés ¨ elhajlás, visszaverődés ¨ fázis, polarizáció változás

Ionoszferikus reflexió

Ionoszferikus terjedés Nappal a D réteg (60 -90 km) elnyeli a rövidhullámú sugárzást (kb 1 -30 MHz). n Éjjel az F réteg (150 -500 km) visszaveri a rövidhullámú sugárzást. n Kb. 30 MHz-ig használható. Ennél nagyobb frekvenciák kijutnak a világűrbe. n visszaverődés szögfüggő

Ionoszféra

Ionoszféra

Csatornák

Csatornák (mikrohullám) n L (1 -2 GHz) ¨ n S (2 -4 GHz) ¨ n radar, katonai, meteo radar, légiirányítás, hajózási irányítás Ku (12 -18 GHz) ¨ n műsorszórás (trópusok), meteo radar X (8 -12 GHz) ¨ n meteo radar, ISS és STS komm, mobil C (4 -8 GHz) ¨ n GPS, mobiltelefon, hajózási komm. , rádió műsorszórás (downlink) Ka (26 -40 GHz) ¨ uplink

Optikai szálas átvitel n Optikai szálak anyag szerint: ¨ Si. O 2: (1330 nm, 1510 nm) ¨ műanyag: (850 nm) n Üvegszálak szerkezet szerint: ¨ többmódusú (MM) ¨ graduális törésmutatójú ¨ egymódusú (SM)

Üvegszál

optikai moduláció és multiplexálás moduláció: OOK (On-Off Keying) n multiplexálás: WDM (=FDM) n

optikai kódolás

Diszperzió n n Kellően hosszú távon az impulzusok "szétkenődnek". Okai/változatai: módusdiszperzó ¨ kromatikus diszperzió ¨ tápvonal diszperzió (? ) ¨ polarizációs diszperzió ¨

Diszperzió n Módusok