xét những ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên đến quá trình truyền sóng

Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Lời nói đầu
Thông tin liên lạc là một nhu cầu không thể thiếu trong đời sống xã hội. Sự
phát triển cơ sở hạ tầng của thông tin là yếu tố thúc đẩy nền kinh tế phát triển, nâng
cao đời sống xã hội, phục vụ cho an ninh quốc phòng.
Đối với mỗi một quốc gia trên thế giới, việc xây dựng và phát triển công
nghệ thông tin, đặc biệt là thông tin vô tuyến đang đợc đặt lên hàng đầu.
Thông tin liên lạc vô tuyến trớc đây đợc sử dụng là hệ thống thông tin vi ba t-
ơng tự. Ngày nay, sự phát triển nh vũ bão của kỹ thuật số với những tính năng u
việt vợt trội thì dần dần những hệ thống tơng tự sẽ đợc thay thế bằng những hệ
thống thông tin số với tốc độ cao, dung lợng lớn và chất lợng thông tin trung thực.
Ngày nay ở nớc ta thông tin viba cũng đang đợc phát triển ngày càng mạnh
trong các ngành mũi nhọn nh truyền thanh, truyền hình, hàng không, hàng hải
Thông tin vi ba tơng tự đã đợc thay bằng hệ thống vi ba số, hệ thống thông tin vệ
tinh
Tuy nhiên dù đã đạt đến công nghệ cao nhng các hệ thống này vẫn bị ảnh hởng
không nhỏ của các yếu tố tự nhiên. Do đó việc nghiên cứu ảnh hởng của địa hình khí
hậu đến quá trình truyền sóng là vô cùng quan trọng và không thể bỏ qua.
Bản báo cáo gồm 2 phần chính:
Phần I: Nghiên cứu những vấn đề chung của sóng vi ba.
Phần II: Xét những ảnh hởng của các điều kiện tự nhiên đến quá trình truyền
sóng.
Trong quá trình tìm hiểu em đã đợc sự giúp đỡ rất tận tình của các thầy cô
giáo đặc biệt với sự hớng dẫn tận tình của thầy Đào Đức Kính - Đại tá, PGS.TS nhà
giáo u tú - khoa Vô tuyến điện tử - Học viện kỹ thuật quân sự.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo của thầy để em hoàn thành
bản báo cáo này.
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Chơng I : Lý thuyết chung về sóng vi ba
I.1: Thông tin vô tuyến và cơ sở về sóng vô tuyến
Thông tin vô tuyến là sử dụng khoảng không gian làm máy tính truyền sóng

với phơng pháp thông tin là phía phát bức xạ các thông tin thông qua sóng điện từ
(điều chế vào sóng mang tần số cao), Phía thu nhận sóng điện từ này từ không gian
và tách lấy tín hiệu gốc (phải điều chế sóng mang)
Nh vậy sóng điện từ đợc lan truyền trong môi trờng thực gồm: Mặt đất, khí
quyển bao quanh mặt đất và không gian vũ trụ ngoài quả đất.
Để xây dựng cơ chế truyền sóng và việc sử dụng các thiết bị truyền thông thì
phải phụ thuộc vào tần số của sóng vô tuyến sử dụng. Ngời ta đã chia ra các băng
tần số vô tuyến theo tiêu chuẩn quốc tế CCIR nh sau:
Tần số Tên băng tần
3KHZ -30KHZ VLF
30K -300K
300K -3N
3N -30N
30N -300N
300N -3G
3G -30G
LF
NF
HF
VHF
UHF
SHF
Trong thông tin hiện nay. Các sóng có tần số thấp (<30MHz) lan truyền lớt
trên mặt đất và tầng điện ly vì trong môi trờng này các sóng trung và các sóng ngắn
bị tổn hao đờng truyền thấp, khả năng nhiễu xạ cao hơn sóng cực ngắn, nó đợc sử
dụng chủ yếu cho thông tin hàng hải, phát thanh điện báo, viễn thông đạo hàng
Sóng cực ngắn (VHF, UHF, SHF) có môi trờng dẫn là bầu không khí chủ
yếu là tầng đối lu. Nó sử dụng cho thông tin quảng bá dải rộng nh truyền hình, phát
thanh FM, TTĐ, TT vệ tinh
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang

Do sự không ổn định của bầu không khí đã dẫn đến sự thay đổi chiết suất
của môi trờng truyền lan sóng. Do đó 1 sóng đợc bức xạ từ Angten phát có thể
truyền thẳng hoặc gián tiếp đến Angten thu 3 loại sóng sau: Sóng trực tiếp, sóng
phản xạ từ đất, sóng phản xạ từ tầng đối lu.
+Sóng trực tiếp: Sóng này đợc phát trực tiếp từ Angten phát sang Angten
thu. Trong điều kiện bình thờng nó có biên độ lớn nhất so với biên độ các sóng bất
kỳ nào tới máy thu
+Sóng phát xạ mặt đất: Sóng này tới Angten thu sau vài lần phản xạ từ mặt
đất hoặc các vật thể xung quanh. Sự phản xạ này xuất hiện cả chiều đứng và chiều
ngang. Nh vậy sóng phản xạ từ một vật cản tới điểm thu sẽ lệch so với đờng sóng
chính về biên độ và pha. Nếu khoảng cách các tuyến truyền lớn hơn số lẻ lần bớc
sóng thì sóng phản xạ sẽ lệch pha so với song trực tiếp là 180
0
, làm say hao sóng tới
ở 1 mức độ nào đó, mức độ này phụ thuộc vào biên độ của sóng phản xạ
+Sóng phản xạ tầng đối lu: Là sóng bị phản xạ do sự không chú ý của tầng
đối lu. Tuỳ theo góc sóng tới có thể xảy ra hiện tợng phản xạ toàn phần sóng
I.2 Cơ sở thông tin vi ba
Trong thông tin vi ba, sóng vi ba đợc sử dụng là sóng cực ngắn sóng siêu cao
tần. Môi trờng truyền sóng chính là bầu khí quyển bao quanh quả đất, Do đó sóng
đợc truyền theo phơng thức sóng đất và sóng đối lu (sóng không gian)
Trong qua trình truyền nó chịu ảnh hởng rất nhiều các điều kiện tự nhiên nh:
Địa hình của trái đất, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm của không khí, chiết suất của khí
quyển, các chớng ngại vật và do ma. Các ảnh hởng này của môi trờng sẽ gây ra cả
hiện tợng phản xạ. khúc xạ, tán xạ, nhiễu xạ cũng nh hấp thụ sóng làm cho cờng
độ trờng tại điểm thu bị suy giảm
Khi thiết kế một tuyến vi ba thì ta phải xét đến sự ảnh hởng các yếu tố đó
đến sóng vô tuyến cả về mặt tích cực cũng nh mặt hạn chế. Từ đó phát huy các u
điểm và khắc phục nhợc điểm sao cho thông tin thu đợc là tốt nhất, có chất lợng
thông tin cao.

Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Chơng II . Các yếu tố ảnh hởng đến
quá trình truyền sóng
Để đảm bảo tín hiệu trung thực của tin tức thông quá trình truyền sóng từ
đầu phát tới đầu thu ta phải giải quyết nhiều vấn đề. Tín hiệu khi đợc truyền luôn
gặp phải những tác động không mong muốn. Sự tác động này làm tín hiệu méo
dạng và suy biến. Trong thực tế sóng truyền từ nơi khác đến điểm thu phải truyền
qua các miền có các dạng địa hình khác nhau (Đồi núi, mặt bằng phẳng ) các
tham số của từng vùng cũng khác nhau
Khi tia sóng truyền đến bề mặt của các vùng này sẽ xảy ra các hiện tợng nh
nhiễu xạ. phản xạ, tán xạ rất phức tạp trong qua trình truyền sóng năng lợng sẽ bị
suy hao. Trờng hợp xấu nhất trờng tại điểm thu có thể bằng 0 do sự giao thoa giữa
sóng trực tiếp với sóng phản xạ dẫn tới việc mất thông tin
Nh vậy ta cần khảo sát đánh giá các tác động của môi trờng đất đối với sóng
điện từ và trên cơ sở đó chọn ra đờng truyền tối u đảm bảo cho đờng truyền thông
tin có hiệu suất cao nhất
II.1. Truyền lan trong không gian tự do
Môi trờng tự do là môi truờng đồng nhất đẳng hớng và không hấp thụ trong
môi trờng này tia sóng sẽ đi thẳng từ nơi phát đến nơi thu cho nên nó còn gọi là
truyền lan sóng thẳng. Việc nghiên cứu nó là đơn giản nhất và dựa trên cơ sở đó để
nghiên cứu các trờng hợp truyền lan trong môi trờng thực
Nếu đặt một nguồn bức xạ vô hớng có công suất bức xạ P
1
trong môi trờng
đó và xét vô hớng có công suất bức xạ N cách nguồn bức xạ 1 khoảng r.
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Khi đó tại khoảng cách r, gọi S là năng lợng do nguồn bức xạ toả ra phân bố
trên 1 đơn vị diện tích gọi là thông lợng năng lợng).
Theo lý thuyết trờng ta có:
Từ hai biểu thức trên ta suy ra:

Từ Công thức ta thấy E
h
tỉ lệ nghịch với r tức là E suy giảm dần theo khoảng cách,
sự suy giảm này là do sự khuyếch tán tất yếu năng lợng sóng vào không gian tự do,
càng xa nguồn điện tích khuyếch tán càng rộng nên mật độ năng lợng trên 1 đơn vị
diện tích càng giảm.
Để tăng cờng độ trờng tại điểm thu thì nguồn bức xạ phải tập trung đợc năng
lợng đến điểm thu mà không cho bức xạ đẳng hớng. Trong thực tế hệ thống đó là
Angten có hớng, với hệ số cố định hớng là D
1
thì năng lợng bức xạ ra sẽ đợc tập
trung về hớng thu tơng tự nh ta tăng công suất bức xạ lên D
1
lần so với bức xạ vô h-
ớng lúc đó cờng độ điện trờng khi tính đến tính định hớng của Angten đợc biểu
diễn là một hàm biến thiên theo thời gian là:

II.2. ảnh hởng của mặt đất phẳng
)/(
4
2
2
1
mW
r
P
S

=

)/(
120
2
2
mW
hE
S

=
)/(
30
1
mV
r
P
E
h
=
)/(
245
11
mmVe
r
DP
E
tj

=
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
ở mục này ta xét sự phản xạ sóng trên mặt đất trong điều kiện lý tởng nhất.

Đó là coi mặt đất là mặt phẳng bỏ qua độ cong và sự gồ ghề của quả đất, khí quyển
là đồng nhất, không hấp thụ, Angten đặt cao so với mặt đất ít nhất là vài bớc sóng
công tác.
Lúc đó quá trình truyền lan đất đợc mô tả nh sau:

Khi truyền lan sóng là một trùm tia sáng có một tia đi thẳng trực tiếp đến điểm thu
B trong tầng đối lu (Đợc giả thiết là không gian tự do) và có rất nhiều tia phản xạ
nhng chỉ có một tia phản xạ từ mặt đất tại C đến đợc điểm B vì nó thoả mãn điều
kiện góc tới bằng góc phản xạ đối với điểm B.
Cờng độ trờng tại điểm B sẽ là sự cộng cờng độ trờng do tia tới và tia phản
xạ gây ra.
Cờng độ trờng tại điểm thu của tia tới trực tiếp đợc xác định nh trong không
gian tự do là:
Cờng độ trờng tại điểm thu của tia phản xạ sẽ khác pha so với tia tới
h
1
A r
1
e
1
B
h
2
e
1
r
2
c
r
)/(

245
1
1
1
mmVe
r
PD
E
tj

=
)/(
245
2
2
mmVe
r
PD
RE
rtj






=
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Với R: Hệ số phản xạ từ mặt đất
Với Khi Phân cực ngang

Với Khi Phân cực đứng
Trong thực tế h
1
, h
2
<<r cos 1
Vậy khi có cả 2 dạng Phân cực đều có công thức giao thoa:
Nh vậy so với truyền trong không gian tự do cờng độ trờng khi có phản xạ mặt đất
sẽ bị suy hao một lợng F gọi là hệ số suy hao
Công thức này thể hiện hiện tợng giao thoa
Nếu các tham số của đờng thông tin đã xác định nh độ cao Angten h, , R,
khi đó hàm cos có thể đạt giá trị cực đại và cực tiểu tại khoảng cách nào đó.
Vậy hàm số F suy giảm phụ thuộc vào cự li r đợc thể hiện nh sau
CSin
CSin
R
+

=



2
cos
=
C
2
2
cos

=
C

60j
=
21
21
1
2
DD
r
hh
r
=<<=
)
2
cos(21.
173
2
11
RrR
r
DP
Eh
+

++=

)
2
cos(21
2
RrRF
+

++=


0
1-R
R
Max
1+R
r
F
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Để xét sự phụ thuộc hệ số suy giảm vào góc sóng tới tức là quan tâm tới cấu trúc
giao thoa không gian của trờng nếu có một phần tử phát xạ vô hớng ở đó độ cao h
trên mặt đất phẳng giản đồ hớng của nó trong mặt phẳng hớng sẽ có nhiều búp
sóng. ý nghĩa của hiện tợng này ở chỗ với mỗi góc sóng có 2 tia sóng 1 và 2 giao
thoa nhau. Nếu ở một hớng nào đó chúng trồng pha nhau sẽ tạo nên cực tiểu búp
sóng
Để xác định thừa số suy giảm trong trờng hợp này ta giả thiết Angten thu và
phát đặt xa nhau r >> , cos 2 tia sóng 1 và 2 là song song
-Xem các tia sóng xuất phát từ những điểm khác nhau trên nguồn song songnhau
-Trong thừa số pha phải lấy chính xác
-Hiện đờng đi r=r

1
-r
2
Khi đó ta có r= 2h sin
r
A
h
h
A
.
1
2




==

2
,
1
ke
r
E
E
rjktj
m
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Khi sóng phân cực ngang, đất dẫn điện tốt
R

ng
= -1 F
ng
= 2 sin(


sin
2
h

)
Khi sóng phân cực đứng
R
d
= 1
Đặt
Nếu =(0ữ/2)
Hàm F thay đổi n lần qua các cực đại và cũng có n búp sóng trong 1 góc phần t
Nh vậy khi h tăng thì n tăng, số cánh sóng phân chia tăng lên và cực đại đầu tiên sẽ
tiến về phía đất góc giảm, trờng hợp này thờng đợc áp dụng trong kỹ thuật
Rađa.
Điều kiện truyền sóng tốt nhất:
Trong nhiều trờng hợp do góc nghiêng của tia phản xạ từ mặt đất sẽ rất nhỏ
đến mức có thể xem R 1 và =180
0
Khi đó công thức giao thoa có dạng đơn giản
nhất là:
Nếu
+
+

)sin
2
cos(2


hF
d

=
n
h
=

2
)sinsin(2

=
nF
ng
)sincos(2

=
nF
d
)0()sin(
2
ữ=
nn

)

18.2
2
21

r
hhPD
E
h
=
r
hh
r
PD
E
h

21
2
sin
346

=
12
5,0
2
sin
21
21
r
hh

r
hh


==

4
1
2
sin
21
21
r
hh
r
hh


==

Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Từ trên ta thấy nếu chọn đợc độ cao Angten h
1
, h
2
và các quan hệ giữa các thông số
thoả mãn công thức trên thì tia phản xạ từ mặt đất sẽ không gây tác dụng làm yếu
trờng của tia tới mà ngoài ra nó còn có thể làm tăng gấp 2 lần trờng của tia tới do
trờng của tia tới và tia phản xạ đồng pha nhau tại điểm thu
II.3. ảnh hởng của mặt đất cầu đến quá trình truyền sóng

Các công thức giao thoa ở trên xác định trong trờng hợp Angten đặt cao hơn
trên mặt đất phẳng và chỉ đúng khi thông tin là gần. Trong thực tế quả đất là hình
cầu do vậy với cự ly thông tin vợt qua giới hạn nào đó thì khi tính toán cần tính đến
độ cong của quả đất.
Trớc hết xét ự ly lớn nhất nhìn thấy đợc giữa 2 Angten với độ cao h
1
và h
2
khi kể đến độ cong quả đất. Gọi là khoảng cách tầm nhìn thẳng ký hiệu r
0
Với a là bán kính trái đất
Thay a = 6370 km
Bây giờ ta khảo sát truyền sóng trên mặt đất hình cầu khi đó tại điểm phản xạ C ta
vẽ 1 mặt phẳng tiếp tuuến với mặt cầu cắt độ cao đặt Angten tại 2 điểm A, B. Khi
đó ta xét cờng độ điện trờng tại điểm B sẽ đợc tính theo công thức giao thoa nh mặt
đất phẳng.
Trong đó: h
1
= h
1
- h
1
h
2
= h
2
- h
2
A
h

1
a
a
a h
2
Br
0
C
)(2
210
hhar
+=
)(75.3
210
kmhhr
+=
A
h
1
a
a
a
h
2
B
r
0
C
A
B

h
1
h
1
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Độ cao h
1
, h
2
là độ cao giả định của Angten. Khi tính toán bằng độ cao thật ta
phải đa vào hệ số bù m bằng
Khi đó cờng độ tại B là:
Nh vậy sóng phản xạ trên mặt đất lồi nên qua trình phản xạ có sự khuyếch tán làm
cho cờng độ trờng của tia phản xạ sẽ bị yếu đi, gây ảnh hởng thông tin liên lạc
II.4. ảnh hởng của mặt đất thực
II.4.1 Hiện tợng khúc xạ bờ
Trong điều kiện trờng sóng thực tế, thờng sóng phải truyền qua những miền
đất có thông số điện rất khác nhau nh trờng sóng giữa đất liền và biển, giữa đồng
bằng và rừng núi
Giữa hai môi trờng không đồng nhất luôn tồn tại một bề mặt gọi là mặt phân
giới. Hiện tợng sóng đổi hớng khi gặp bờ phân giới là hiện tợng khúc xạ bờ
21
,
2
,
1
. hmhhh
=

.

18,2
2
2111
r
hmhDP
Eh
=
A
B
B
B
D
Biển Đất

m
n
Phát
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Hiện tợng này đợc giải thích nh sau:
Giả sử Angten phát và thu ta xác định đợc hớng truyền sóng và xác định đợc
hệ số suy giảm sóng theo các công thức giao thoa nhng thực tế đờng truyền lan là
không đồng đều và các miền đất có thông số chất đất khác nhau nên F sẽ khác
nhau cả về biên độ lẫn pha và hớng sóng cũng bị lệch đi khi qua bề mặt phân giới.
Qua nhận xét ta thấy:
Khi môi trờng có độ dẫn điện tốt thì tổn hao do hấp thụ sóng sẽ nhỏ hơn khi
môi trờng có độ dẫn điện kém.
Nh vậy để điều kiện truyền sóng tốt cần chọn địa điểm thích hợp để đặt
Angten phát và thu cụ thể là nơi đất có độ dẫn điện cao.
II.4.2. ảnh hởng của địa hình tán xạ sóng
Khi sóng đến bề mặt bằng phẳng, toàn bộ năng lợng sóng phản xạ sẽ truyền

đi cùng một hớng theo định luật phản xạ. Thực tế đất gồ ghề nên sóng bị phản xạ
theo nhiều hớng khác nhau thậm chí cả hớng ngợc lại. Hiện tợng này gọi là tán xạ
sóng từ mặt đất không bằng phẳng. Để đánh giá mức độ gồ ghề của bề mặt ngời ta
thờng dùng tiêu chuẩn Rayleigh.

Nh vậy ảnh hởng của địa hình làm tán xạ sóng phụ thuộc vào bớc sóng và
, nếu nhỏ mà bớc sóng gò đống khá cao mới xảy ra tán xạ.
Khi phản xạ trên đất lồi lõm, do tính chất tán xạ nên hệ số phản bị thay đổi.
mh

<


sin
A
Se
B
A
S
F
Se
A
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Trên hình vẽ biểu diễn hình ảnh phản xạ sóng trong 3 trờng hợp, đất lồi, phẳng,
lõm. Từ Angten trong các trờng hợp truyền sóng có mật độ năng lợng nh nhau
trong phạm vi một góc khối.
+Trờng hợp phản xạ từ đất phẳng, góc khối sau phản xạ có giá trị bằng góc
tới
+Trờng hợp đất lồi và lõm, góc khối sau phản xạ tơng ứng sẽ lớn hơn và nhỏ
hơn góc tới. Do đó mật độ năng lợng sau phản xạ sẽ giảm hoặc hoặc tăng so với tr-

ờng hợp đất phẳng.
_Để đánh giá một cách định lợng sự giảm hoặc tăng modul hệ số phản xạ
trong trờng hợp đất cong, lồi, lõm. Ngời ta đa vào hệ số phân tập C. Hệ số phản xạ
cho các trờng hợp đợc tính:
R = R
c
= C
Dựa theo hệ số phản xạ ta có thể xác định đợc hệ số phân tập C
S
F
, S
C
: mật độ năng lợng trong trờng hợp đất phẳng và cong sau phản xạ.
II.4.3. ảnh hởng của vật chắn trên đờng truyền sóng
Ngoài sự không bằng phẳng của mặt đất, trên đờng truyền lan còn có các ch-
ớng ngại vật làm ảnh hởng đến cờng độ trờng tại điểm thu. ảnh hởng đó phụ thuộc
vào độ cao và kích thớc của vật chắn xâm phạm vào vùng chủ yếu tham gia vào quá
trình truyền sóng. Sau đây ta sẽ xác định vùng không gian đó.
II.4.3.1. Miền không gian tham gia chủ yếu vào quá trình truyền
sóng :
Tại A đặt một Angten phát vô hớng và ta B đăt 1 Angten thu vô hớng.
C
F
S
S
C
=
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Khi truyền sóng từ A đến B thì không phải mọi miền không gian giữa 2 Angten đều
có ảnh hởng nh nhau mà sẽ có một vùng nào đó có ảnh hởng lớn nhất so với các

vùng khá. Vùng này đợc gọi là vùng Fresnel thứ nhất và đợc xác định dựa trên
nguyên lý Huyghen.
Nguyên lý đó phát biểu nh sau:
Mỗi điểm của mặt sóng gây bởi nguồn sơ cấp có thể xem nh nguồn của một
sóng cầu thứ cấp mới. Giả sử A là nguồn của sóng sơ cấp lấy A làm tâm ta vẽ một
mặt cầu bán kinh L
1
, tại điểm thu B vẽ một họ đờng thẳng cắt mặt cầu tại các điểm
N
0
, N
1
, Nn cách B một khoảng L
2
+ n Tạo thành các mặt nón.
Giao điểm của mặt nón và mặt cầu tạo thành một hệ vòng tròn đồng tâm. Miền giới
hạn bởi các đờng tròn đó gọi là miền Fresnel.
áp dụng nguyên lý Huyghen ta coi mặt cầu là tập hợp của những nguồn điểm thứ
cấp và tính trờng tạo bởi những nguồn ấy tại điểm B: và thấy các miền
Fresnel có pha sai khác nhau 180
0
.
Ngời ta đã chứng minh đợc rằng tác dụng của mền Fresnel bậc cao kề nhau bù trừ
nhau theo từng cặp và tác dụng tổng hợp của tất cả các miền Fresnel chỉ tơng đơng
với tác dụng của nửa miền Fresnel thứ nhất. Nh vậy khoảng không gian tham gia
chủ yếu vào quá trình truyền sóng có thể xem nh chỉ giới hạn bởi một miền fresnel
1, có bán kính bằng :
2

A

A
N
2
N
1
N
1
N
2
N
0
B
L
2
2
1
E
E
B
=

21
21
1
LL
LL
b
+

Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang

Nếu dịch chuyển bề mặt Fresnel dọc theo đờng truyền ngang từ A đến B dễ dàng
nhận thấy rằng khi ấy giới hạn của miền Fresnel sẽ vạch ra một mặt ellipsoit có ph-
ơng trình
II.4.3.2. Tổn hao nhiễu xạ do vật chắn:
Nhiễu xạ sóng vô tuyến là sự uốn cong của sóng điện từ quanh một vật chắn. Sự
uốn cong đó sẽ tăng lên nếu bớc sóng càng tăng.
Các vật cản không cần thiết xuất hiện trên đờng truyền thẳng của tia sóng có thể
làm tổn hao năng lợng gọi là tổn hao nhiễu xạ
Thật vậy khoảng không gian tham gia có hiệu quả vào quá trình truyền sóng đợc
giới hạn bởi kích thớc của nửa miền Fresnel1, Miền này chứa hầu hết công xuất
đến máy thu.
Nếu tồn tại một vật cản nào đó trong miền này nó sẽ che khuất một phần khoảng
không gian truyền sóng và sóng đợc truyền bởi khoảng không gian còn lại do đó
gây ra suy hao tín hiệu đến điểm thu. Khi bỏ qua ảnh hởng của mặt đất thì cờng độ
trờng có thể tính bằng tích của cờng độ trờng trong không gian tự do với hệ số suy
giảm F.

2
2111

++=+
LLBNAN
)(
.
ZTựdo
FEE
=
r
1
r

2
d > 0
A
B
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Hệ số suy giảm F phụ thuộc vào bớc sóng của sóng mang và mức độ chắn của vật
cản. F là một hàm số với biến số là z

Nh đã trình bày ở trên vùng tham gia chủ yếu vào quá trình truyền sóng nằm
trong một hinh elip tròn xoay có bán kính bằng bán kính của nửa miền fresnel1. Do
vậy một tuyến thông tin trong vùng đồi núi ở giới hạn nhìn thấy trực tiếp phải có độ
cao đặt Angten sao cho tại các vị trí có đỉnh núi cao thì vùng không gian nằm trong
nửa bán kính miến fresnel không bị xâm phạm. Lúc đó tổn hao truyền sóng bằng
tổn hao trong không gian tự do. Điểm phản xạ phải chọn sao cho địa hình che chắn
tia phản xạ không đến điểm thu mà nó đến đúng vào đỉnh của vật chắn. Tại đỉnh
của vật chắn năng lợng đợc kích thích thêm làm tăng khả năng nhiễu xạ tại đỉnh và
đợc truyền tới điểm thu ở phía bên kia vật chắn. Sóng vô tuyến trong trờng hợp này
đã đợc truyền lan trong tầm nhìn thẳng do đó cờng độ trờng nhận đợc trong điều
kiện này sẽ lớn hơn cờng độ trờng của sóng nhiễu xạ quanh mặt đất khi không có
vật cản. Đỉnh của vật chắn đợc coi nh một đài chuyển tiếp
Qua tính toán và thực nghiệm đã cho biết rằng với những đờng truyền vào
khoảng 100 đến 150 km bị chắn bởi những mỏm núi cao tử 1000 2000m trong
điều kiện có sự chuyển tiếp qua vật chớng ngại thì cờng độ trờng có thể tăng lến từ
60 80db.
Chơng III. Tác động của tầng khí quyển
đến truyền sóng vi ba.
Tầng đối lu là tầng cuối cùng của khí quyển trái đất, trải từ mặt đất lên đến
độ cao khoảng 20 km. Các thành phần của tầng đối lu bao gồm các chất khí(H
2
, O

2
,
N
2
, CO
2
) và hơi n ớc tạo thành các lớp.
Để đặc trng cho tính chất vật lý của tầng đối lu ngời ta khảo sát các thông số: áp
suất chất khí, nhiệt độ,độ ẩm của không khí. Các thông số này không phải cố định
d
rr
rr
z
ba
ba


)(2
+
=
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
mà nó thay đổi theo độ cao. Sự biến đổi của p, nhiệt độ, độ ẩm tác dụng lên các
lớp dẫn đến sự thay đổi chỉ số khúc xạ giữa các lớp theo độ cao và chiều ngang:
Trong đó T: nhiệt độ tuyệt đối (
0
K)
p: áp suất tuyệt đối (mBar)
e: độ ẩm tuyệt đối (mBar)
Điều này thể hiện sự không đồng nhất của tầng đối lu. Nó sẽ ảnh hởng đến quá
trình truyền lan sóng nh phản xạ, khúc xạ, tán xạ, nhiễu xạ sóng và gây tổn hao

năng lợng tại điểm thu, từ đó dẫn đến chất lợng thông tin kém.
III.1. ảnh hởng của khúc xạ khí quyển:
Vì bất kì sóng điện từ nào cũng bị khúc xạ khi đi từ môi trờng có chỉ số khúc
xạ này sang môi trờng có chỉ số khúc xạ khác. Nên sự thay đổi N trong tầng đối lu
dẫn đến tia sóng truyền đi sẽ bị khúc xạ liên tục. Kết quả sóng bị uốn cong trong bề
mặt thẳng đứng. Hiện tợng này gọi là hiện tợng khúc xạ khí quyển.
Hiện tợng khúc xạ khí quyển là một trong những hiện tợng quan trọng khi
khảo sát quá trình làm việc của tuyến vi ba nhìn thẳng, dới ảnh hởng của hiện tợng
này tầm nhìn vô tuyến đợc mở rộng hoặc thu hẹp lại.
ở đây ta xét ảnh hởng của khúc xạ khí quyển khi truyền sóng trong điều kiện
angten đặt cao. Để đơn giản ta coi tia tới trực tiếp và tia phản xạ trên mặt đất truyền
theo quỹ đạo thẳng nhng khi đó bán kính thực của trái đất a sẽ đợc thay bằng bán
kính tơng đơng a
tđ
của trái đất khi tính đến độ cong của tia sóng. Nh vậy phải thoả
mãn điều kiện:


Với
)
4810
(
6.77
T
e
P
T
N
+=
td

aRa
111
=
R
a
a
a
td

=
1
dh
dN
R

=
6
10
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
R là bán kính cong của quỹ đạo sóng khi xét tầng đối lu là vô cùng nhỏ.
Gọi k là hệ số bán kính tơng đơng của quả đất
Ta thấy k phụ thuộc vào độ biến thiên của khúc xạ trên một km là gradient của
chỉ số khúc xạ
Hệ số k biến đổi và là phơng pháp thờng đợc sử dụng để mô tả khả năng uốn cong
của tia song cực ngắn. Nếu thay bán kính thực của trái đất a=6.37.10
3
km thì:
+Xét > 0 suy ra 0 < k <1, tức là khi chỉ số khúc xạ tăng theo độ cao thì bán
kính cong âm R < 0 có bề lõm quay lên trên xảy ra hiện tợng khúc xạ âm, bán kính
tơng đơng a

td
nhỏ hơn bán kính thực a, tầm nhìn vô tuyến bị thu hẹp lại, và cờng độ
tại điểm thu giảm
+ < 0, chỉ số khúc xạ giảm theo độ cao, quỹ đạo sóng có bề lõm hớng xuống d-
ới tia song bị bẻ cong xuống phía dới nên khi đó a
td
> a, tầm nhìn vô tuyến đợc mở
rộng
+Với tầng đối lu tiêu chuẩn = - 4.10
-2
, k = 4/3 ta có R= 2,5.10
7
, a
td
= 8.5.10
6
.
Đây là hiện tợng khúc xạ thờng do trạng thái trung bình của tầng đối lu gây nên. C-
ờng độ trờng ở điểm thu lớn hơn so với trờng hợp không có khúc xạ. Loại khúc xạ
này thờng xảy ra.
+ = - 0.157(1/m) Khi đó k = , a
td
= , R = a = 6.37.10
6
m.
Đây là hiện tợng xảy ra khúc xạ tới hạn, lúc này mặt đất coi là mặt phẳng và tia
sóng bị uốn cong để có phơng truyền song song với mặt đất cong. Truyền sóng tầm
nhìn thẳng, cờng độ trờng không bị suy hao.
+ < - 0.157(1/m) suy ra k < 0, R < a, a
td

< 0.
6
101
1

+
==
dh
dN
a
a
a
k
td
dh
dN
dh
dN
k
+
=
157
157
dh
dN
dh
dN
dh
dN
dh

dN
dh
dN
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Xảy ra hiện tợng siêu khúc xạ dẫn đến phát sinh ống dẫn sóng tầng đối lu. Trong
ống dẫn sóng tầng đối lu, sóng bị uốn cong xuống bề mặt trái đất rồi phản xạ khỏi
bề mặt trái đất cứ liên tục nh vậy. Nên trong trờng hợp này tia sóng đợc truyền đi
với cự li rất xa tuy nhiên nó rất ít khi xảy ra và tơng đối phức tạp.
Tóm lại Hiện tợng khúc xạ khí quyển ảnh hởng rất lớn đến quá trình truyền
sóng vô tuyến và quy luật xác định tầm nhìn thẳng của sóng vô tuyến để từ đó xác
định độ cao thích hợp của Angten.
III.2. Truyền sóng do khuyếch tán trong tầng đối lu
Qua quan sát thực tế ngời ta nhận thấy sóng vẫn có thể thâm nhập khá sâu
vào vùng tối, nguyên nhân này là do sự tán xạ sóng tại những miền không đồng
nhất của tầng đối lu đợc giải thích nh sau:
Một tuyến thông tin đợc truyền theo phơng thức tán xạ, khi đó tại Angten
phát và Angten thu có giản đồ phơng hớng giao nhau tại thể tích V . thể tích này sẽ
tham gia vào qua trình truyền sóng tán xạ và đợc gọi là thể tích tán xạ.
Nếu trong thể tích V cấu tạo của khí quyển không đồng nhất túc là có những
miền mà hệ số điện môi cục bộ khác với hệ số điện môi của môi trờng xung quanh
thì dới tác dụng của điện trờng sóng tới những dòng điện phân cực phát sinh trong
thể tích ấy sẽ trở thành nguồn bức xạ thứ cấp. Bức xạ của các nguồn thức cấp này
sẽ có một phần truyền tới Angten thu.
Cờng độ điện trờng tại điểm thu trong điều kiện tán xạ sóng trong tầng đối lu là:
Với d là khoảng cách giữa hai Angten.
Khi Angten có hệ số định hớng cao, V nhỏ thì ta có:
F là hệ số suy giảm phụ thuộc vào thể tích tán xạ.
M
A
B

N
mvF
d
PD
E /,
30
2
=
V
d
F ).(
2



Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Nh vậy sự khuyếch tán sóng là do bức xạ thứ cấp của các dòng cảm ứng làm
khuyếch tán năng lợng của sóng theo các hớng và do đó làm giảm cờng độ trờng
theo hớng chính.
Vậy khi thực hiện thông tin tán xạ tầng đối lu dùng những máy phát công
xuất lớn (50-100KW) với Angten thu và phát có tính định hớng cao thì thông tin đ-
ợc truyền đi với cự ly rất xa trên dới 1000km. Phơng thức này đợc thực hiện trong
thông tin nhiều kênh.
III. 3. Hiện tợng Fadinh và tiêu hao do ma:
III.3.1. Hiện tợng Fadinh
Trong việc thu sóng vô tuyến, hiện tợng fadinh là hiện tợng cờng độ trờng ở
phía thu bị biến đổi theo thời gian cũng nh các hệ thống vi ba analog, các hệ thống
vi ba số cũng hoạt động trên nguyên tắc truyền theo tia nhìn thẳng. Các Angten
phát và thu nhìn thấy nhau.
Do có sự phản xạ sóng từ mặt đất, từ các chớng ngại đại hình, từ sự bất đồng

nhất của bầu khí quyển dọc tuyến Mà tín hiệu nhận đ ợc tại Angten thu bao gồm
nhiều thành phần có cùng bớc sóng đợc truyền tới theo nhiều tia có cự ly khác nhau
Đó là tia sóng chính và các tia sóng phụ. Sự lan truyền theo nhiều tia nh thế gọi là
fadinh nhiều tia. Hiện tợng này làm ảnh hởng tới chất lợng và sự đồng đều của tín
hiệu tại Angten thu. Đối với các hệ thống dung lợng thấp Fadinh nhiều tia có đặc
tính tơng đối bằng phẳng trong băng tần tín hiệu , do đó còn gọi là fadinh phẳng.
Đối với các hệ thống dung lợng cao và trung bình do phổ tín hiệu tơng đối rộng nên
fadinh nhiều tia mang tính chọn lọc tần số tức là tiêu hao fadinh không giống nhau
đối với từng tần số, do đó còn gọi là fadinh lựa chọn tần số.
Trong fading nhiều tia đợc chia làm hai loại:
- Fadinh phẳng
- Fadinh lựa chọn tần số.
III.3.1.1. Fadinh phẳng
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Với khoảng hở đờng phù hợp và không có sự phản xạ, phản chiếu duy nhất
trên một đờng thì fadinh nhiều tia rất sâu là do sự truyền lan nhiều tia qua bầu khí
quyển, trên một đoạn duy nhất làm cho tín hiệu thu có sự phân bố Rayleigh theo
thời gian.
Sự phân bố nh vậy đặc trng bởi độ dốc 10db/decac, với độ sâu fadinh lớn hơn 10db
ở các chặng tiếp phát bình thờng và 20-30db đối với các chặng tiếp phát dài.
Trong hệ thống dung lợng thấp fadinh nhiều tia thờng tạo ra giao thoa giữa
các tín hiệu nhỏ hơn so với hệ thống dung lợng cao. Điều này chỉ ra rằng độ rộng
băng tần của hệ thống dung lợng thấp nhỏ hơn nhiều. ở đây là nghịch đảo
của thời gian trễ nhiều tia lớn nhất.
Do ảnh hởng của fadinh nhiều tia và fadinh do ma là các sự kiện loại trừ lẫn
nhau, do đó phải cộng thêm số lần gián đoạn thông tin tơng ứng với mỗi nguyên
nhân gây fadinh. độ dự trữ fadinh là mức tín hiệu thu có thể sụt đi so với mức tín
hiệu thu đợc khi không bị fadinh, trớc khi hệ thống không còn làm việc đúng xác
định theo công thức sau:

Với F
m
: độ dự trữ fadinh
W
o
,W: mức tín hiệu thu đợc khi không bị fadinh và mức thu đợc thực tế thấp
nhất.
Xác suất gián đoạn thông tin:
P
o
: hệ số xuất hiện fadinh nhiều tia ở tháng xấu nhất.
III.3.1.2. Fadinh lựa chọn tần số:
Loại fadinh này ảnh hởng chủ yếu tới các hệ thống vi ba số. Các gián đoạn
thông tin trong hệ thống này xuất hiện thấp hơn do độ dự trữ fadinh phẳmg chủ yếu
là gây méo biên độ và méo trễ nhóm trong suốt độ rộng băng tần của kênh thông
tin. Fadinh lựa chọn đi kèm với fadinh nhiều tia có ảnh hởng sâu sắc đến chỉ tiêu

1

1
W
W
F
m
0
lg10
=
10
10.
Fm

PoP

=
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
chất lợng của thông tin. Xác suất tán xạ của một kênh thông tin bị fadinh tăng đáng
kể theo độ sâu fadinh.
Nh vậy nguồn suy giảm chủ yếu là giao thoa giữa các tín hiệu do các hiệu ứng của
kênh tán xạ. Fadinh lựa chọn tạo nên tỷ số lỗi lớn hơn so với fadinh không lựa
chọn. Do đó việc dự trữ fadinh phẳng là vô nghĩa khi nghiên cứu các gián đoạn
thông tin của hệ thống vi ba số, vì fadinh lựa chọn tần số phụ thuộc vào các yếu tố
sau: - Phơng pháp điều chế đợc sử dụng
- Dung lợng của hệ thống.
- Độ rộng băng tần và hiệu dụng phổ
III.3.1.4. ảnh hởng của fadinh nhiều tia:
Nh đã biết fadinh chủ yếu là do sự giao thoa giữa các tín hiệu từ đó làm méo
tín hiệu. Có hai loại méo là:
- Méo đồng pha: Xuất hiện do các méo liên quan kênh hoặc méo trong quá trình
truyền lan.
- Méo xuyên âm: Xuất hiện từ tính không đối xứng trong kênh. Khi trong máy
thu sử dụng giải điều chế sóng mang kết hợp các ảnh hởng nhiều tia có thể gây ra
giảm chất lợng rõ rệt đối với lỗi pha của sóng mang. Còn đối với việc khôi phục
đồng hồ từ tín hiệu vào máy thu thì fadinh nhiều tia ảnh hởng nhiều đến thời điểm
lấy mẫu.
Fadinh nhiều tia còn gây ra sự phân biệt phân cực trực giao trong hệ thống số
trùng kênh. Lợi dụng đặc điểm này ngời ta đã sử dụng phân cực trực giao để tăng
gấp đôi hiệu suất phổ của một hệ thống vi ba số. Tức là truyền hai sóng mang theo
hai hớng là phân cực đứng và phân cực ngang. Đó là tăng tính cách ly của hệ thống
vô tuyến trên các kênh RF lân cận, nó gián đoạn thông tin, đảm bảo khi xuất hiện
phân cực trực giao tín hiệu không bị giao thoa quá mức.
Để chống lại fadinh gây gián đoạn thông tin ngời ta sử dụng các kỹ thuật:

Phân tập theo không gian và phân tập tần số. Tuy nhiên phần này không đợc khảo
sát chi tiết.
III.3.2. Tiêu hao do ma.
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
Trên thực tế không phải thời tiết lúc nào cũng thuận lợi. Các hiện tợng tự
nhiên xảy ra thờng xuyên và gây ảnh hởng đến truyền lan của sóng vô tuyến. Ma là
một yếu tố thời tiết mà những nhà thiết kế hệ thống vô tuyến phải chú ý.
Trong tầng đối lu nguyên nhân chủ yếu gây ra suy giảm sóng là do ma và s-
ơng mù. Sự suy giảm này đợc giải thích nh sau: Khi thực hiện thông tin sóng điện
từ đợc lan truyền trong môi trờng, nếu gặp thơì tiết xấu là ma sẽ xảy ra sự hấp thụ
sóng trong các hạt nớc. Vì các hạt nớc có độ dẫn điện nhất định nên các dòng điện
dẫn phát sinh do cảm ứng sóng điện từ truyền tới sẽ có giá trị đáng kể và gây ra tổn
hao nhiệt, làm giảm yếu cờng độ trờng. Tổn hao này tăng khi tần số tăng, khi cờng
độ ma lớn. Ngoài ra có thể coi các hạt ma nh chớng ngại vật trên đờng truyền sóng
do đó có hiện tợng khuyếch tán sóng xảy ra. Khuyếch tán lớn khi hạt ma có kích
thớc càng lớn và tần số càng cao.
Nh vậy khi phát tần số trên 15GHz thì phải kể đến tiêu hao do ma. Khi đặt
kế hoạch hệ thống vô tuyến chuyển tiếp số, một điểm quan trọng là phải có các
thống kê tiêu hao đối với cả fadinh nhiều tia và tiêu hao do ma, chúng xuất hiện
trong tháng xấu nhất của năm. Nh vậy thống kê của tháng xấu nhất có tầm quan
trọng trong tính toán tiêu hao tổng cộng.
Theo báo cáo 723-2 của CCIR thì tháng xấu nhất là tháng mà trong đó xác
suất vợt một ngỡng đã chọn là lớn nhất. Tức là nếu X
ij
là xác suất vợt một ngỡng j
trong tháng thứ i thì tháng xấu nhất đối với mức j là tháng có giá trị X
ij
cao nhất và
xác suất là X
bj

(b=1-12). Khi thống kê cần quan tâm là xác suất của tháng cao nhất
vợt một ngỡng chọn trớc trong tháng bất kỳ của một năm và ngỡng này thay đổi, nó
có thể là ngỡng ma hoặc ngỡng fadinh.
Phân bố tháng xấu nhất một năm cho bởi X
bj
là một hàm của j và là đờng bao
giá trị xác suất tháng cao nhất của tất cả các phân bố tích luỹ hàng tháng từ năm
đó. Các thống kê xấu nhất có thể rút ra từ các giá trị của X
bj
của tháng xấu nhất
quan sát đợc để lấy số liệu đã ghi đợc qua nhiều năm và ở đó chúng có thể xác định
từ một tập đầy đủ các giá trị xác suất hàng tháng X
ij
đối với mỗi một năm này. Cuối
cùng sự phân bố tháng xấu nhất trung bình đợc xác định là trung bình của tất cả các
phần thời gian tháng xấu nhất riêng lẻ vợt quá j qua một số năm. Trong thực tế hầu
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
hết các khoảng thời gian fadinh nhiều tia hoặc fadinh ma đợc giới hạn trong một số
tháng hữu hạn M, thì xác suất vợt một ngỡng X
ij
trong tháng bất kỳ của M tháng là
P(X
ij
) xác suất mà giá trị tháng xấu nhất (X
bj
) vợt cùng một ngỡng X đợc tính theo:
P(X
bj
>X) = 1-(1-P(X
ij

)
M
.
III.3.2.1. Các khái niệm cơ bản:
Ma lớn trên một tuyến vô tuyến hấp thụ và phản xạ công suất phát đi ở
những tần số khoảng trên 7GHz là làm cho tín hiệu bị fadinh nặng. Fadinh theo
phân cực ngang là xấu hơn so với phân cực đứng, ở tần số khoảng 20GHz, đối với
cờng độ ma 100mm/h thì tiêu hao có thể là 10dB/km, sẽ làm suy giảm trầm trọng
chỉ tiêu chất lợng chỉ từ khi các độ dài chặng tiếp phát giảm đến vài km. Vì giá
thành của một hệ thống vô tuyến chuyển tiếp số tăng theo số lợng các trạm lặp, đó
là vấn đề quan trọng đối với việc sử dụng khoảng cách cho phép dài nhất giữa các
trạm lặp và tất nhiên là sự gián đoạn thông tin trong các giới hạn đã định, theo các
mục tiêu. Độ dài đờng truyền giữa các trạm lặp chỉ có thể xác định chính xác nếu
có thể tiên đoán đợc sự gián đoạn thông tin fadinh do tiêu hao ma. Ngời ta sử dụng
các phơng pháp phán đoán nh:
- Các phơng pháp biến đổi trực tiếp tiêu hao do ma : nhằm xác định tiêu
hao vợt với 0,01% thời gian.
- Phơng pháp tham số: quy trình của phơng pháp này tơng đối khó.
-Phơng pháp lập thang tần số
- Phơng pháp lập thang phân cực.
Để tiến hành các tiên đoán này cần phải biết các phân bố xác suất của tiêu
hao ma là một hàm của khoảng cách các trạm lặp tại các vị trí địa lý khác nhau.
Dựa vào định lý tiêu hao ma của Ryde ngời ta đã đề xuất nhiều đánh giá về thống
kê fadinh đối với tuyến vi ba mặt đất. Qua nhiều năm nghiên cứu, khi tần số công
tác tăng lên các độ dài của đờng truyền trở nên ngắn hơn,từ đó đa ra những đánh
giá chính xác hơn. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu một số thuật ngữ cơ bản đợc sử dụng
trong tài liệu này.
Báo cáo thực tập SV: Nguyễn Huyền Trang
*Đờng truyền vô tuyến: Đờng truyền vô tuyến đợc định nghĩa là thể tích của
miền Fresnel thứ nhất, tiêu hao do ma đợc coi là tỷ lệ với số hạt ma trong thể tích

của đờng này. Ngời ta lấy miền Fresnel thứ nhất, vì chỉ có năng lợng chứa trong thể
tích của nó đóng góp phần lớn vào năng lợng tổng cộng mà Angten thu nhận đợc.
Khi nghiên cứu về vấn đề ma rơi vào đờng truyền vô tuyến điều đó có nghĩa là ma
rơi qua thể tích này.
*Cờng độ ma: Cờng độ ma có thể viết bằng tích của mật độ ma và tốc độ m-
a. Cờng độ ma tỷ lệ với số hạt ma trên một đơn vị thể tích. Tiêu hao ma trên một đ-
ờng truyền vô tuyến phụ thuộc vào số lợng và kích thớc của hạt ma và không phụ
thuộc rõ ràng vào tốc độ và hớng của nó.
Cờng độ ma điểm là cờng độ ma đợc đo tại một điểm bằng cách sử dụng một vũ l-
ợng kế đơn, ngợc với việc đo trên toàn bộ độ dài. Cho nên cần phải có trình tự tính
toán phân bố tiêu hao do ma từ phân bố cờng độ một điểm, nếu việc dự đoán đã đ-
ợc tiến hành một cách chính xác hợp lý.
Những kết quả đo của một mạng vũ lợng kế đã chứng tỏ rằng các phân bố c-
ờng độ ma điểm trong một thời gian đo ngắn thay đổi một cách đáng kể từ vũ lợng
kế này sang vũ lợng kế khác. Điều này nhằm để chứng minh rằng sự tơng quan giai
đoạn ngắn giữa phân bố tiêu hao ma của đờng và phân bố cờng độ ma đã đo bằng
một vũ lợng kế đơn là không giống nhau. Việc dự đoán phân bố cờng độ ma điểm
chỉ có ý nghĩa nếu cơ sở thời gian là đủ dài để mang lại các thống kê biểu thị ổn
định.
Do đó sự hiểu biết đặc tính thống kê giai đoạn dài của cờng độ ma điểm và tiêu hao
ma của đờng là một vấn đề thiết yếu để thiết kế đờng truyền vô tuyến. Nếu sự phân
bố của N
D
hạt ma trên 1cm
3
không gian giữa hai Angten là đồng đều và các hạt ma
là hình cầu có đờng kính D và vận tốc v
D
thì phần khối lợng của D ớc chiếm đợc
xác định bằng mật độ ma p

D
:
P
D
= ( /6).N
D
.D
3
Mật độ ma là một đại lợng không thứ nguyên, thực và không âm. Cờng độ
ma R
D
đối với các hạt có đờng kính D và vận tốc v
D
là:
R
D
= p
D
.v
D