Radio Waves Scattering and Propagation

การกระเจิงและการแพร่กระจายคลื่นวิทยุ

4(4-0-12)

วิชาบังคับก่อน : ENG75 3201 ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นสูง

ทบทวนเรื่องการสูญเสียที่เกิดขึ้นในเส้นทางเดินของคลื่นในอากาศว่างและการคำนวณประสิทธิภาพการเชื่อมโยงสัญญาณ การสะท้อนและการส่งผ่านคลื่นวิทยุโดยเน้นที่การเกิดขึ้นของสัญญาณและเงื่อนไขขอบเขต การเลี้ยวเบนและการกระเจิงของคลื่น การเชื่อมโยงสัญญาณภาคพื้นดิน (การจำลองแบบสองรังสีคลื่นและการแพร่กระจายคลื่นในชั้นบรรยากาศโทรโปสเฟียร์) คลื่นฟ้าและการลดทอนอันเนื่องมาจากฝนในการเชื่อมโยงสัญญาณผ่านดาวเทียม คลื่นวิทยุในระบบไร้สายและเซลลูลาร์ แบบจำลองการสูญเสียในเส้นทางการเดินทางของคลื่น การสร้างแบบจำลองการแพร่กระจายคลื่นทางกายภาพในไมโครเซลล์และการจางหายของสัญญาณขนาดเล็กในการเชื่อมโยงของระบบเซลลูลาร์ การวัดและการวิเคราะห์การจางหายขนาดเล็ก ความหลากหลายของสายอากาศสำหรับคลื่นวิทยุ

เค้าโครงรายวิชา

  1. การสูญเสียที่เกิดขึ้นในเส้นทางเดินของคลื่นในอากาศว่างและการคำนวณประสิทธิภาพการเชื่อมโยงสัญญาณ (4 ชม.)
  2. การสะท้อนและการส่งผ่านคลื่นวิทยุ (5 ชม.)
  3. การเลี้ยวเบนและการกระเจิงของคลื่น (6 ชม.)
  4. การเชื่อมโยงสัญญาณภาคพื้นดิน (การจำลองแบบสองรังสีคลื่นและการแพร่กระจายคลื่นในชั้นบรรยากาศโทรโปสเฟียร์) (8 ชม.)
  5. การเชื่อมโยงสัญญาณผ่านดาวเทียม (คลื่นฟ้าและการลดทอนอันเนื่องมาจากฝน) (4 ชม.)
  6. คลื่นวิทยุในระบบไร้สายและเซลลูลาร์ (4 ชม.)
  7. การเชื่อมโยงของระบบเซลลูลาร์ (การสร้างแบบจำลองการแพร่กระจายคลื่นทางกายภาพในไมโครเซลล์และการจางหายของสัญญาณขนาดเล็ก) (8 ชม.)
  8. การวัดและการวิเคราะห์การจางหายขนาดเล็ก (5 ชม.)
  9. ความหลากหลายของสายอากาศสำหรับคลื่นวิทยุ (4 ชม.)

ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้

  1. เข้าใจและวิเคราะห์กลไกการเผยแพร่กระจายคลื่นวิทยุในช่วงความถี่ระหว่าง 10 MHz และ 100 GHz
  2. ระบุกลไกการแพร่กระจายคลื่นวิทยุที่เกี่ยวข้องสำหรับใช้ในการเชื่อมต่อสัญญาณภาคพื้นดิน ดาวเทียม และโทรศัพท์มือถือ
  3. ทำความคุ้นเคยกับวิธีการวิเคราะห์ เชิงตัวเลข และเชิงทดลองในการวิเคราะห์การแพร่กระจายคลื่นวิทยุ

 

Radio Waves Scattering and Propagation

Prerequisite : ENG75 3201 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 hr.)
  2. Reflection and transmission of radio waves. (5 hr.)
  3. Diffraction and scattering of waves. (6 hr.)
  4. Terrestrial links (two-ray multipath model and Tropospheric propagation). (8 hr.)
  5. Satellite links Sky waves and Rain attenuation). (4 hr.)
  6. Radio waves in wireless and cellular systems. (4 hr.)
  7. Cellular links (empirical and physical path loss models, physical propagation modeling in microcells, and small-scale fading). (8 hr.)
  8. Measurement and analysis small-scale fading. (5 hr.)
  9. Antenna diversity for radio waves. (4 hr.)

Learning Outcomes

  1. Understand and analyze radio propagation mechanisms for a frequency range between 10 MHz and 100 GHz.
  2. Identify relevant radio wave propagation mechanisms in terrestrial, satellite, and cellular links.
  3. Get familiar with analytical, numerical, and experimental approaches of analyzing the radio wave propagation.