سمینار برق کاربرد آنتن های دایورسیتی پلاریزاسیون در WLAN و مخابرات بی سیم

سمینار برق کاربرد آنتن های دایورسیتی پلاریزاسیون در WLAN و مخابرات بی سیم

چکیده 

مزایای استفاده از انواع مختلف دایورسیتی در مخابرات بی سیم از زمان اولین سیستم های رادیویی موبایل شناخته شده است. انواع دایورسیتی مانند فاصله ای، پلاریزاسیون، زاویه و یا فرکانس برای بهبود بخشیدن به نسبت سیگنال به نویز، نرخ خطای بیت، ظرفیت کانال و صرفه جویی توان در یک لینک موبایل استفاده می شود. 

در بسیاری از سیستم های عملی به دلیل صرفه جویی در فضای اشغال شده توسط آنتن و همچنین قیمت تمام شده، از آنتن دایورسیتی پلاریزاسیون واحد به جای استفاده از دو آنتن دایورسیتی فاصله ای استفاده می کنند. همچنین دایورسیتی پلاریزاسیون برای جبران عدم تطبیق پلاریزاسیون که در نتیجه جهت یابی تصادفی موبایل بوجود می آید، به کار می رود. 

در سال های اخیر، سیستم های آنتن با دایورسیتی پلاریزاسیون، به دلیل بهره شان، نقش زیادی در گسترش مخابرات بی سیم داشته اند. در سیستم های مخابرات بی سیم باند وسیع، مانند شبکه های محلی بی سیم (WLAN)، چنین سیستم هایی برای کم کردن فیدینگ زیانبار ناشی از اثرات چند مسیرگی به کار می روند. 

مقدمه 

در کانال های رادیویی موبایل به ندرت LOS بین فرستنده و گیرنده وجود دارد، بخصوص در محیط های داخلی که چنین سرویس هایی مورد احتیاج است. بنابراین انتشار به طور قابل ملاحظه ای بوسیله چند مسیرگی صورت می گیرد و این اثری منفی روی budget لینک دارد. استفاده از توان فرستنده بالاتر ترجیح داده نمی شود، چرا که منجر به افزایش تداخل می شود که در نتیجه، باعث محدودیت ظرفیت شبکه می شود. روش های دایورسیتی راندمان بالایی را در کاهش اثرات فیدینگ چند مسیره دارد. 

در فصل اول این سمینار به بررسی انواع دایورسیتی و معرفی تعدادی از این روش های دایورسیتی که متداول تر هستند، خواهیم پرداخت. در فصل دوم، دایورسیتی پلاریزاسیون در مخابرات موبایل در حالت کلی مورد رسیدگی قرار می گیرد و با این مقدمه در فصل دوم، در فصل سوم مدل دایورسیتی پلاریزاسیون در ترمینال موبایل با و بدون در نظر گرفتن اثرات آنتن ها درموبایل ارائه می شود. در فصل چهارم عملکرد این نوع دایورسیتی در کانال های با فیدینگ رایلی مورد بحث قرار می گیرد و بالاخره در فصل پنجم، دایورسیتی پلاریزاسیون سه شاخه در محیط های indoor معرفی می شود و با استفاده از نتایج عملی، مفید بودن استفاده از این روش نشان داده می شود. 

فصل اول 

بررسی انواع دایورسیتی 

دایورسیتی روشی است که با استفاده از آن چندین سیگنال روی مسیرهای با فیدینگ مستقل و حامل اطلاعات یکسان تولید می شوند، که در گیرنده با ترکیب کردن این سیگنال ها، اثرات شدید فیدهای عمیق کاهش می یابد. به عبارت دیگر، دایورسیتی با دریافت چندگانه روشی است که برای مقابله با فیدینگ بکار می رود و عبارت است از روش دستیابی به بیش از یک سیگنال در ورودی گیرنده، به طوری که سیگنال های مختلف از نظر مشخصات آماری دارای فیدینگ تقریبا مستقل از هم باشند. در اینصورت، چنانچه یکی از سیگنال ها دستخوش فیدینگ شود، به احتمال بسیار زیاد در بین سایر سیگنال ها می توان سیگنالی را یافت که دارای فیدینگ با عمق زیاد نباشد. تعداد سیگنال های مختلف موجود در ورودی گیرنده را مرتبه دایورسیتی می گویند. 

برخی از خصوصیات دایورسیتی عبارت است از: 

1- کاهش عمق فیدینگ سیگنال ترکیبی که از ترکیب سیگنال های مختلف تشکیل شده است. 

2- افزایش قابلیت اعتماد تجهیزات. 

3- بهبود معیار کیفیت سیستم یا نسبت سیگنال به نویز سیگنال ترکیبی در مقایسه با هر یک از سیگنال ها. 

از آنجایی که احتمال داشتن دو فید عمیق برای دو سیگنال مستقل در یک لحظه ناچیز است، اثرات فیدینگ با تلفیق دو سیگنال فوق بطور مؤثری کاهش پیدا می کند.