Diversidade de espaço em links de microondas

Por que usar a diversidade espacial?

Os links de microondas de longa distância geralmente usam a diversidade espacial para garantir comunicações confiáveis ​​entre os dois pontos finais.Em certas localizações geográficas, como sobre a água e em desertos, a propagação de multicaminhos representa um impedimento para o desempenho do rádio de longa distância na forma de interrupções de conexão intoleráveis. Para compensar, um esquema de proteção deve ser aplicado. A Diversidade Espacial é um esquema de proteção amplamente implementado que melhora o desempenho de links de rádio de microondas de longa distância.

Links de microondas abaixo e acima de 10 GHz
Em frequências de link acima de 10 GHz, o comprimento do caminho do link é limitado pelo desbotamento devido à ocorrência de precipitação, enquanto em frequências de link abaixo de 10 GHz a atenuação da chuva tem um efeito limitado no comprimento do caminho. Por esse motivo, as frequências abaixo de 10 GHz são mais adequadas para redes de comunicação de longa distância. No entanto, mesmo nessas frequências preferidas de longa distância, o comprimento do caminho e a disponibilidade do link podem ser
limitado por outro fenômeno - desbotamento causado pela propagação de múltiplos caminhos.A probabilidade de enfraquecimento devido à propagação de multicaminhos depende de fatores geográficos como o local, o terreno sobre o qual as ondas de rádio se propagam e a inclinação do caminho (ângulo). O próprio comprimento do caminho também tem um efeito, já que a probabilidade de propagação de vários caminhos aumenta à medida que o comprimento do caminho aumenta. Em geral, a propagação por caminhos múltiplos é mais provável de ocorrer em áreas tropicais, áreas desérticas e em ligações com grandes corpos d'água

Propagação Multipath
A propagação de multicaminhos ocorre como resultado de uma ou mais ondas enviadas da antena transmissora sendo refletidas ou desviadas de volta para um caminho que leva à antena receptora. A onda refletida / defletida é recebida além da onda de caminho direto.

Por que usar várias antenas?

A diversidade espacial emprega várias antenas, geralmente com as mesmas características, que estão fisicamente separadas umas das outras. Dependendo da incidência esperada do sinal de entrada, às vezes um espaço da ordem de um comprimento de onda é suficiente. Outras vezes, são necessárias distâncias muito maiores.Como a transmissão multipercurso é normalmente causada por camadas flutuantes na atmosfera ou no nível do solo, a diferença de atraso entre o caminho direto e os caminhos refletidos / desviados variam ao longo do tempo. Além disso, o coeficiente de reflexão (força da reflexão / deflexão) varia ao longo do tempo, resultando em um comportamento de desbotamento errático. Colocando uma segunda antena de recepção na torre, com uma separação vertical da primeira antena, criamos um segundo conjunto de combinações de atraso. Essa técnica é chamada de Diversidade Espacial. Conforme descrito abaixo, o desvanecimento seletivo ocorrerá em diferentes degraus de frequência nos dois sinais recebidos (um em cada antena) devido a atrasos diferentes, resultando em uma probabilidade significativamente maior de receber um sinal não distorcido.

 Como Alcançar a Diversidade Espacial

A Diversidade do Espaço é normalmente obtida usando duas antenas espaçadas verticalmente (diversidade de espaço), múltiplas frequências de transmissor (diversidade de frequência), diversidade de espaço e frequência (diversidade de quad) ou recepção usando dois padrões de antena diferentes (diversidade de ângulo). Diversidade de frequência foi a primeira diversidade usada por sistemas de micro-ondas ponto a ponto fixo. A combinação de espaço de canal duplo e diversidade de frequência produz uma configuração de receptor de melhoria de diversidade poderosa. O capítulo ilustra os níveis de sinal de recepção para um caminho de diversidade quádrupla. O objetivo das antenas de diversidade angular é mitigar os efeitos destrutivos da propagação de multicaminhos sem usar uma antena de diversidade verticalmente espaçada na torre de microondas.

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