Загубите при предаване на радиовълни представляват намаляване на силата или енергията на радиосигнала по време на преноса му от източника към приемника. Тези загуби са неизбежна част от комуникационните системи и могат да се причиняват от множество фактори.
Основните видове загуби включват:
- Загуби поради разсейване - настъпва, когато радиовълните се разпространяват в различни посоки поради взаимодействие с атмосферни частици, сгради или природни препятствия. Това води до разпределяне на енергията и намаляване на силата на сигнала в целевата посока.
- Загуби поради абсорбция - възникват, когато радиовълните преминават през среда като въздуха, водата или почвата, които поглъщат част от енергията им. Например, влажността и наличието на водни частици в атмосферата могат значително да увеличат тези загуби.
- Загуби поради отражения и пречупвания - при сблъсък на радиовълните с препятствия те могат да се отразят или пречупят, което води до появата на много пътища за сигнала, известни като мултипът път. Това може да доведе до интерференция и по-слаби сигнали.
- Загуби поради съпротивление на кабели и антени - при предаване чрез кабели и антени, част от енергията се преобразува в топлина поради съпротивление, което също намалява ефективността на предаването.
За минимизиране на загубите се използват различни техники като усилване на сигнала, избор на подходящи честоти, използване на по-ефективни антени и оптимизиране на разположението на оборудването. Важно е да се разбере, че пълното елиминиране на загубите е невъзможно, но с правилен дизайн и технологии може да се постигне максимална ефективност.
Така че, при комуникационните системи, всяка една загуба е като малко препятствие по пътя на радиосигнала, което трябва да бъде внимателно управлявано, за да достигне до получателя колкото се може по-силно и ясно.
Абсорбция в йоносферата
Факторът, който има най-голямо неблагоприятно въздействие върху радиовълните, е абсорбцията. Поглъщането води до загуба на енергия на радиовълна и има изразен ефект върху силата както на приеманите, така и на предаваните сигнали.
Небесните вълни претърпяват повечето от загубите си при абсорбция в йоносферата. Когато радиовълната преминава в йоносферата, част от нейната енергия се абсорбира от свободните електрони и йони. Ако тези свободни електрони и йони не се сблъскат с газови молекули, по-голямата част от тази енергия се преобразува обратно в електромагнитна енергия и вълната продължава. Въпреки това, ако свободните електрони и йони се сблъскат с газови молекули, голяма част от тази енергия се губи, което води до поглъщане на енергията на вълната. Повече сблъсъци възникват в по-плътните слоеве D и E, като по този начин те осигуряват най-голямо поглъщане на радиовълни. При определени условия поглъщането на енергия е толкова голямо, че се получава радиозатъмнение.
Затихване
Най-обезпокоителният и разочароващ проблем при получаването на радиосигнали е промяната в силата на сигнала, наречена затихване. Има няколко условия, които могат да доведат до избледняване.
Отражението и пречупването на вълната могат да доведат до промени в поляризацията на вълната. Антените са монтирани за приемане на вертикално или хоризонтално поляризирани вълни. Следователно промените в поляризацията могат да причинят промени в силата на приемания сигнал.
Multipath е просто термин, използван за описание на множеството пътища, които радиовълната може да следва между предавателя и приемника. Два (или повече) сигнала, пътуващи по различни пътища, ще пристигнат в приемника по различно време, което потенциално ще доведе до фазова разлика. Радиовълните, които се приемат във фаза, произвеждат по-силен сигнал, докато тези, които се приемат извън фаза, произвеждат слаб или затихващ сигнал.
Затихването в резултат на многопътно разпространение варира в зависимост от честотата, тъй като всяка честота следва различен път. Когато едновременно се предава широк диапазон от честоти, всяка честота ще варира в степента на затихване. Тази вариация се нарича селективно затихване.
Загуби при предаване
Има два други значителни типа загуби при предаване: загуба на отражение на земята и загуба на свободно пространство.
Загуба на отражение на земята
Когато разпространението се извършва чрез многократно пречупване, енергията се губи всеки път, когато радиовълната се отрази от земната повърхност. Количеството загубена енергия зависи от честотата на вълната, ъгъла на падане, неравностите на земята и електрическата проводимост на точката на отражение.
Свободна загуба в пространствота
Обикновено основната загуба на енергия се причинява от разпространението на вълновия фронт, докато се отдалечава от предавателя. Това означава, че количеството енергия, съдържащо се във всяка единица площ на фронта на вълната, ще намалява с увеличаване на разстоянието.