การลดทอน

สิ่งที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ในการแพร่กระจายคลื่นวิทยุคือการลดทอน โดยแท้จริงแล้ว การลดทอนหมายถึงการลดความแรงของสัญญาณวิทยุ กล่าวคือ เมื่อสัญญาณแพร่กระจายในตัวกลางการส่งสัญญาณ พลังงานส่วนหนึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนหรือถูกดูดซับโดยตัวกลางการส่งสัญญาณ ส่งผลให้ความแรงของสัญญาณลดลงอย่างต่อเนื่อง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการลดทอน ปรากฏการณ์ที่สัญญาณของเครื่องอ่าน RFID UHF ลดลงในแอมพลิจูดหลังจากผ่านตัวกลางที่เป็นน้ำคือการลดทอน การลดทอนโดยทั่วไปแสดงด้วย L (การสูญเสีย):

การลดทอนสัญญาณในการแพร่กระจายคลื่นวิทยุเกิดขึ้นในบริเวณต่อไปนี้:

• ในสายเคเบิลนั้น ความต้านทานระหว่างสายเคเบิลและขั้วต่อจะแปลงคลื่นวิทยุเป็นความร้อน
• การขยายตัวของพลังงานที่เกิดจากเส้นทางในอากาศเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดที่ทำให้เกิดความล้มเหลว และฝุ่นละออง ฝน และหมอกในอากาศก็จะทำให้เกิดความล้มเหลวเช่นกัน
• ชิ้นส่วนแบบพาสซีฟในระบบเกิดความร้อนสูง ทำให้สัญญาณ RF ล้มเหลว
• เพิ่มเข้าไปในระบบโดยเจียมตัวเพื่อลดความจริงใจ (ซึ่งเป็นประโยชน์)

ได้รับ

1) อัตราขยาย RF

อัตราขยาย (Gain) เป็นสิ่งที่ตรงข้ามกับการลดทอน (Attenuation) ส่งผลให้ความแรงของสัญญาณ RF เพิ่มขึ้น อัตราขยายของสัญญาณ RF (ไม่ใช่อัตราขยายของเสาอากาศ) เกิดจากอุปกรณ์แอคทีฟ กล่าวคือ ในการขยายสัญญาณ จำเป็นต้องให้พลังงานที่เหมาะสมกับสัญญาณนั้น โดยทั่วไป อัตราขยายจะแสดงได้ดังนี้:

ในจำนวนนั้นรวมถึง พี ด้วย_o แสดงถึงกำลังเอาต์พุต และ P_i แสดงถึงกำลังไฟฟ้าขาเข้า ค่า dB ของอัตราขยายจะเป็นค่าลบสำหรับการลดทอนและ P_o น้อยกว่า P_i: ค่า dB ของ Gain เป็นค่าบวกสำหรับ Gain และ Po มีค่ามากกว่า P_iหากต้องการให้ได้ผลลัพธ์ที่เป็นบวก จะต้องมีการป้อนพลังงานจากภายนอกเข้าไปในอุปกรณ์ขยายสัญญาณเพื่อให้สัญญาณได้รับการขยาย

รูปด้านล่างเป็นแผนภาพแสดงการลดทอนและการขยายสัญญาณ โดยสัญญาณจะถูกลดทอนด้วยอุปกรณ์แบบพาสซีฟเพื่อลดแอมพลิจูดและทำให้เกิดความร้อน ในขณะที่แอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นด้วยพลังงานที่ได้จากอุปกรณ์แบบแอคทีฟ สิ่งที่ควรทราบคือ ความถี่ในการทำงานของสัญญาณยังคงเท่าเดิมไม่ว่าจะมีการขยายหรือลดทอนสัญญาณก็ตาม

2) อัตราขยายของเสาอากาศ

เมื่อพูดถึงอัตราขยายของเสาอากาศ เราต้องแยกแยะความแตกต่างระหว่างอัตราขยายของเสาอากาศกับอัตราขยายของคลื่นวิทยุ (RF gain) ซึ่งแตกต่างจากอัตราขยายของการส่งสัญญาณคลื่นวิทยุโดยสิ้นเชิง อัตราขยายของเสาอากาศคือการเพิ่มความเข้มของพลังงานในทิศทางใดทิศทางหนึ่งโดยเฉพาะ ไม่ใช่การเพิ่มพลังงานโดยรวม เสาอากาศโดยทั่วไปเป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟและไม่สามารถให้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มสัญญาณคลื่นวิทยุได้ รูปด้านล่างเป็นแผนภาพแสดงการแผ่รังสีของเสาอากาศไมโครเวฟรูปทรงหม้อ การส่งและรับสัญญาณของเสาอากาศนั้นเพียงพอที่จะรวมพลังงานทั้งหมดไว้ที่ลำแสงหลัก และไม่มีการเพิ่มพลังงานใหม่เกิดขึ้น