las causas del desvanecimiento de las señales

En los sistemas de comunicación, fading se refiere a un tipo específico de atenuación que depende en gran medida de la frecuencia y el tiempo. Otros tipos de atenuación, como la pérdida en las líneas de transmisión, la pérdida de la trayectoria en la transmisión de radio, etc. no cambian rápidamente con el tiempo o la frecuencia, al menos no dentro del ancho de banda de interés. Por otro lado, el desvanecimiento varía considerablemente con el tiempo y la frecuencia y, a diferencia de otras fuentes de atenuación, puede provocar una atenuación muy grande que depende de la frecuencia. Y esto es causado por la propagación de múltiples rutas.

Como un ejemplo muy simple, considera dos rutas. Una ruta directa y otra ruta con atenuación \ $ a \ $ y tiempo de espera \ $ T \ $. La magnitud cuadrada de la función de transferencia total es

$$ | 1 + ae ^ {- j \ omega T} | ^ 2 = 1 + a ^ 2 + 2a \ cos (\ omega T) \ tag {1} $$

Desde (1) puede ver que la atenuación dependiente de la frecuencia puede ser bastante grande si \ $ a \ $ está cerca de la unidad. Por supuesto, este ejemplo es demasiado simplista porque es invariante en el tiempo y porque solo hay dos caminos. El desvanecimiento es un fenómeno importante en la radio móvil y se puede mitigar mediante el uso de técnicas de diversidad, es decir, combinando varios canales y esperando que no todos los canales se vean afectados por el desvanecimiento al mismo tiempo y en la misma banda de frecuencia.

El ruido, la pérdida de espacio libre y la mayor parte de la atenuación se mantienen constantes a lo largo del tiempo. La interferencia multipath puede hacer que la señal cambie su amplitud muy rápidamente y sea tan profunda como para hacer que la señal desaparezca por completo.

Es suficiente para que un objeto que refleja la onda mueva una longitud de onda en alguna dirección para hacer que la señal desaparezca y vuelva a aparecer en la misma fase o en la fase opuesta varias veces. Un objeto grande que absorbe ondas también puede hacer que la señal cambie su amplitud muchas veces, pero el movimiento requerido de dicho objeto será comparable al tamaño del objeto, no a la longitud de onda.

Por lo tanto, la ruta múltiple se enfatiza porque tiene la mayor proporción entre las consecuencias y la causa del cambio del nivel de la señal.

No hay pérdidas de espacio libre. Si tuviera una antena direccional perfecta que bombeara 1 vatio y una antena idéntica perfectamente alineada a un millón de millas de distancia, recibiría 1 vatio. La alineación será problemática porque el ángulo del haz es muy fino. Las pérdidas de antena en cada extremo hacen que la recepción sea más probable que sea un par de cientos de milivatios, pero, en principio, no hay pérdidas en el espacio libre.

El ruido no es una preocupación para el escenario anterior, pero una señal que interfiere podría ser si la frecuencia es cercana y podría abrumar la señal deseada.

En realidad, el ángulo del haz no es de cero grados. Normalmente, un dipolo se emite en la mayoría de las direcciones, por lo que la potencia medida en algún punto de distancia se reduce. Piense en una bombilla y un fotodiodo; A medida que se aleja, la señal del fotodiodo se hace más pequeña.

El desvanecimiento se produce debido a las fluctuaciones en la potencia de la señal recibida, principalmente debido a la variación en la amplitud de la potencia de la señal y la fase de la señal debido a que los diferentes objetos presentes en la ruta de la señal de radio producen una atenuación de su potencia, ya que pueden absorber o dispersar parte de la señal (debido a diferentes fenómenos prácticos como reflexiones, refracción, difracción, etc.) y diferentes señales dispersas recibidas se agregarán de forma constructiva o destructiva.