¿Por qué la comunicación por microondas requiere línea de visión?

Así es como funciona y por qué funciona: -

1. Elija una frecuencia de operación que sea lo suficientemente alta como para que una antena parabólica produzca un ancho de haz que sea agradable y ajustado.
2. Apunte la antena de transmisión a la antena receptora con mucho cuidado, es decir, alinéelas.

Las pérdidas en la transmisión serán muy pequeñas, es decir, obtendrás una gran relación señal / ruido a lo largo de vastas distancias porque (en teoría) toda la potencia de transmisión está orientada en gran medida hacia el receptor.

Se requiere que las antenas de microondas sub sean muy grandes para obtener un ancho de haz ajustado, pero existen, por supuesto: -

Con las transmisiones adecuadas de microondas de punto a punto, no hay desvanecimientos de trayectos múltiples porque toda la energía se transmite dentro del ancho del haz ajustado. Sin embargo, si el enlace no está diseñado correctamente, los desvanecimientos de múltiples vías pueden ser un problema, pero mucho menos de un problema que las transmisiones regulares de dipolo a dipolo.

  

La densidad del espectro de potencia en las frecuencias de MW es muy pobre en un punto en el que no puede atravesar un obstáculo sin perder mucha potencia.

Eso no es lo que significa la densidad espectral de potencia. La PSD es solo una medida de la potencia en una frecuencia determinada.

Pero tienes razón en que las microondas no pasan a través de los objetos como lo hacen las longitudes de onda más largas (en la mayoría de los casos, hay excepciones). Es más probable que interactúen con los objetos, en particular, para ser absorbidos o dispersos, en su lugar. Esa es la razón física fundamental; todo lo demás son solo las consecuencias de la ingeniería.

  

El desvanecimiento de trayectos múltiples en esas frecuencias es muy alto hasta un punto en el que el receptor no puede filtrarlas.

Multipath no es un fenómeno separado: es una consecuencia de la onda que interactúa con los obstáculos.

  

El patrón de radiación de MW no es isotrópico, con el bucle principal es muy importante que en otras direcciones.

Esto es al revés. Los patrones de radiación están determinados por el diseño de la antena. Cualquier diseño de antena se puede construir para cualquier frecuencia, a menos que tenga elementos pequeños o poco prácticos. Lo que está pasando aquí es que:

1. Las antenas con mayor ganancia (direccionalidad), en la misma frecuencia, son más grandes.
2. Las antenas para frecuencias más altas son más pequeñas.

Por lo tanto, el aumento de la frecuencia permite el uso de antenas de mayor ganancia en el mismo espacio. Las antenas de mayor ganancia son más eficientes cuando es factible ya que se requiere menos potencia del transmisor. Por lo tanto, cuando la comunicación es entre dos estaciones fijas y hay una línea de visión clara, es ventajoso utilizar frecuencias de microondas.

Las frecuencias de microondas se pueden usar incluso en presencia de obstáculos, simplemente porque las frecuencias más altas permiten antenas físicamente pequeñas y anchos de banda absolutos grandes, y la propagación menos confiable es un compromiso aceptable; esto se aplica a muchos protocolos de datos modernos, como Wi-Fi y Bluetooth en 2-5 GHz.