การกระเจิงและการแพร่กระจายคลื่นวิทยุ
4(4-0-12)
วิชาบังคับก่อน: 575710 ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นสูง
ทบทวนเรื่องการสูญเสียที่เกิดขึ้นในเส้นทางเดินของคลื่นในอากาศว่างและการคำนวณประสิทธิภาพการเชื่อมโยงสัญญาณ การสะท้อนและการส่งผ่านคลื่นวิทยุโดยเน้นที่การเกิดขึ้นของสัญญาณและเงื่อนไขขอบเขต การเลี้ยวเบนและการกระเจิงของคลื่น การเชื่อมโยงสัญญาณภาคพื้นดิน (การจำลองแบบสองรังสีคลื่นและการแพร่กระจายคลื่นในชั้นบรรยากาศโทรโปสเฟียร์) คลื่นฟ้าและการลดทอนอันเนื่องมาจากฝนในการ เชื่อมโยงสัญญาณผ่านดาวเทียม คลื่นวิทยุในระบบไร้สายและเซลลูลาร์ แบบจำลองการสูญเสียในเส้นทางการเดินทางของคลื่น การสร้างแบบจำลองการแพร่กระจายคลื่นทางกายภาพในไมโครเซลล์และการจางหายของสัญญาณขนาดเล็กในการเชื่อมโยงของระบบเซลลูลาร์ การวัดและการวิเคราะห์การจางหายขนาดเล็ก ความหลากหลายของสายอากาศสำหรับคลื่นวิทยุ
เค้าโครงรายวิชา
1. การสูญเสียที่เกิดขึ้นในเส้นทางเดินของคลื่นในอากาศว่างและการคำนวณประสิทธิภาพการเชื่อมโยงสัญญาณ (4 ชั่วโมง)
2. การสะท้อนและการส่งผ่านคลื่นวิทยุ (5 ชั่วโมง)
3. การเลี้ยวเบนและการกระเจิงของคลื่น (6 ชั่วโมง)
4. การเชื่อมโยงสัญญาณภาคพื้นดิน (การจำลองแบบสองรังสีคลื่นและการแพร่กระจายคลื่นในชั้นบรรยากาศโทรโปสเฟียร์) (8 ชั่วโมง)
5. การเชื่อมโยงสัญญาณผ่านดาวเทียม (คลื่นฟ้าและการลดทอนอันเนื่องมาจากฝน) (4 ชั่วโมง)
6. คลื่นวิทยุในระบบไร้สายและเซลลูลาร์ (4 ชั่วโมง)
7. การเชื่อมโยงของระบบเซลลูลาร์ (การสร้างแบบจำลองการแพร่กระจายคลื่นทางกายภาพในไมโครเซลล์และการจางหายของสัญญาณขนาดเล็ก) (8 ชั่วโมง)
8. การวัดและการวิเคราะห์การจางหายขนาดเล็ก (5 ชั่วโมง)
9. ความหลากหลายของสายอากาศสำหรับคลื่นวิทยุ (4 ชั่วโมง)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
ผู้เรียนสามารถเข้าใจและวิเคราะห์กลไกการเผยแพร่กระจายคลื่นวิทยุในช่วงความถี่ระหว่าง 10 MHz และ 100 GHz ได้ และสามารถระบุกลไกการแพร่กระจายคลื่นวิทยุที่เกี่ยวข้องสำหรับใช้ในการเชื่อมต่อสัญญาณภาคพื้นดิน ดาวเทียม และโทรศัพท์มือถือ นอกจากนี้ ยังได้ทำความคุ้นเคยกับวิธีวิเคราะห์แบบเชิงเลข และจากการทดลองสำหรับการวิเคราะห์การแพร่กระจายคลื่นวิทยุอีกด้วย
Radio Waves Scattering and Propagation
Prerequisite: 575710 Advanced Electromagnetic Theory
Review of free space path loss and link budget; Reflection and transmission of radio waves focused on signal incidence and boundary conditions; diffraction and scattering of waves; terrestrial links (two-ray multipath model and Tropospheric propagation); sky waves and rain attenuation in satellite links; radio waves in wireless and cellular systems; path loss
models, physical propagation modeling in microcells, and small-scale fading in cellular links; measurements and analysis of small-scale fading; antenna diversity.
Course Outline
1. Review of free space path loss and link budget calculation (4 hours)
2. Reflection and transmission of radio waves (5 hours)
3. Diffraction and scattering of waves (6 hours)
4. Terrestrial links (two-ray multipath model and Tropospheric propagation) (8 hours)
5. Satellite links (Sky waves and Rain attenuation) (4 hours)
6. Radio waves in wireless and cellular systems (4 hours)
7. Cellular links (empirical and physical path loss models, physical propagation modeling in microcells, and small-scale fading) (8 hours)
8. Measurements and analysis of small-scale fading (5 hours)
9. Antenna diversity for radio waves (4 hours)
Learning Outcomes
Learners are able to understand and analyze radio propagation mechanisms for a frequency range between 10 MHz and 100 GHz and capable of identifying relevant radio wave propagation mechanisms in terrestrial, satellite and cellular links. Besides, they can get familiar with analytical, numerical and experimental approaches of analyzing the radio wave propagation.