uloga miješala u superheterodinskom prijamniku fmf=ful-fLO Kod superheterodinskog prijemnika miješanje je zamjena prijenosne frekvencije ulaznog signala novom(uvijek istom) frekvencijom fmf: Frekvencijski spektar UHF ? UHF frekvencija od 300 MHz do 3 GHz, duljina vala od 10 cm do 1m Utjecaj ionosfere Ionosferski valovi - šire se posredstvom ionosferskog sloja VHF Unatoč relativno lošoj vodljivosti ionosfere i tla ovi valovi se šire uzastopnom refleksijom od tla i od ionosfere kao u valovodu uz relativno malo gušenje te se ostvaruju veliki dometi. Izračun vezan uz dipol antenu L= λ/2 => λ=c/f, c =3x108, f mora biti u Hz. Tehnike prijenosa u proširenom spektru Dvije tehnike prijenosa 1. FH – Frequency Hoping, skokovita promjena nosive frekvencije 2. DSSS- Direct Sequence Spread Spectrum, Izravno proširivanje spektra signala Osjetljivost prijamnika Osjetljivost prijemnika jest vrijednost koja nam pokazuje koliko slabe signale je naš prijemnik u stanju uhvatiti. Ako se želimo ozbiljnije baviti hvatanjem slabih i egzotičnih signala, tada bi prijemnik u području 100 kHz trebao biti u stanju hvatati signale reda veličine 1 uV/m(mikroV) Handover Mehanizam prekapčanja korisnika koji izlazi iz područja jedne ćelije te ulazi u područje duge Skokovita promjena nosive frekvencije Skokovita promjena nosive frekvencije se koristi za sprječavanje fedinga SAR štetan utjecaj – učinak elektromagnetskog zračenja na čovjeka ovisi o gustoći struje u tijelu i apsorbiranoj snazi zračenja- specifičnoj mjeri apsorpcije. SAR Specific Absorping Rate, a izražava se u W/kg Što je 1. Fresnelova zona? To je kriterij koji spada pod optičku vidljivost između antena, koja znaci da ta zona mora bit slobodna od interferencije u vidu objekata Preračunaj 10W u dBW P=10log(10/1)=10 Elektromagnetska kompatibilnost Svojstvo elektricnog uređaja da svojim funkcioniranjem ne unosi elektromagnetske smetnje(iznad propisane razine) u okruzenju te da istodobno normalno funkcionira uz odgovarajucu otpornost(imunitet)na elektromagnetska polja. Koja je osnovna razlika u komunikaciji između VSAT i INMARSAT komunikacijskih sustava VSAT je mreža terminala za pristup podatcima i uslugama putem satelita. Radi se o antenama manjeg promjera koje funkcioniraju kao odašiljači i recieveri. INMARSAT je privatna tvrtka koja posjeduje mrežu geostacionarnih satelita putem kojih nudi usluge satelitske komunikacije. Elementi projektiranja radiorelejne veze Izbor frekvencije, izbor trase, proračun kvalitete veze (prigušenje slobodnog prostora, prigušenje mikrovalnih komponenata, dobitak antena, prgušenje između odašiljača i prijamnika, šumovi, izlazna snaga odašiljača. Transponder sve o njemu? Transponder bežični komunikacijski uređaj najčešće dio satelita. Transponder prima i odašilje radio signale na unaprijed određenim frekvencijama. Dok prima signal, transponder istovremeno odašilje isti taj signal ali drugom frekvencijom. Transponderi se koriste u satelitskim komunikacijama, navigaciji i određivanjima lokacija RR veza glavni elementi Izbor frekvencije, izbor trase, proračun kvalitete veze Na kojem se parametru zasnivaju velićina ćelije u mobilnom KS Na predviđenoj količini prometa u toj ćeliji (broj korisnika) Radiovalovi prema načinu širenja Površinski, prostorni, izravni i reflektirani Razlika između 1. i 2. generacije mobilnih sustava I. analogni sustavi - NMT (nordic mobile telephone) - AMPS (advanced mobile phone service), - TACS (total acces comm system) II. digitalni sustavi - GSM (group special mobile -> global sys for mobile) - D-AMPS (digital AMPS),- PDC (personal digital cellular) Koliki je dobitak antene ako je usmjerenoj anteni privedeno 1% ukupne snage koja je privedena izotopnoj anteni? Dobitak antene je omjer snage usmjerene antene potrebne da signal dođe do određene točke u odnosu na potrebnu snagu kad antena ne bi bila usmjerena. Izražava se u dB. Što sadrže bočni pojasevi moduliranog signala? Bočni pojasevi moduliranog signala sadrže odvojenu i međusobno neovisnu informaciju Što je to polarizacija antene? Polarizacija antene-polarizacija radiovala kojeg emitira antena (u smjeru max. zračenja). Može biti: vertikalna i horizontalna polarizacija. Štap-vertikalna, Dipol-vertikalna i horizontalna (na kraćim udaljenostima je nevažno ali drastična je razlika na većim udaljenostima), Yagi-vertikalna i horizontalna Što je šum – objasniti fizički i matematički? Šum je spontana fluktuacija u radiokomunikacijskom sustavu. Postoje vanjski i unutarnji šum. Kako se upravlja antenom s elektroničkim upravljanjem? Antene s elektroničkim upravljanjem- mijenja se faza uzbude antenskih elemenata antenskog sustava(antena se sastoji od više antenskih elemenata linearno ili planarno raspoređenih)
Yagi antene sa fiksnim najbližu ćeliju sa
fokusiraju snagu odašiljanja i primanja u jednom smjeru. Najbolje su za korištenje lokacijama Antena se mora postaviti paralelno sa tlom i usmjerena izravno na signalom mobilne mreže koju hvatamo.
1. RAZLIKA IZMEĐU PROSTORNOG I POVRŠINSKOG RADIOVALA?Prostorni valovi su usmjereni prema gornjem dijelu atmosfere odakle se pod određenim uvjetima vraćaju prema površini Zemlje. Površinski val se širi uz samu površinu Zemlje. 2. KOLIKO GOVORNIH KANALA IMA U MOBILNIM KOMUNIKACIJAMA I KAKO SE TO POSTIZE? GSM900 model mobilnih kom ima 992 govorna kanala. Ta podjela se postiže time TDM-om u 8 vremenskih odsječaka. 25MHz područje sadrži 124 nosive frekvencije razmaka po 200kHz što u osam vremenskih odsječaka dovodi do 992 govorna kanala. 3. UVJETI OPTIČKE VIDLJIVOSTI RR SUSTAVA Mora biti zadovoljen uvjet opće vidljivosti između antena. Kriterij za to je I. Fresnel- ova zona koja mora biti slobodna od interferencije u vidu objekata. 4. IZRAČUNATI DOBITAK ANTENE G=K(radiation efficiency factor)*D(directivity) 5. POLARIZACIJA RADIOVALOVA KOD DIPOL ANTENE Vertikalna i horizontalna. Na kraćim udaljenostima je nevažno koja je polarizacija ali na veće udaljenosti se može vidjeti drastična razlika. Razlika je pogotovo vidljiva kad se usporede valovi velike međusobne razlike valne duljine. 6. ŠTO JE TROPOSFERA I KAKO UTJECE NA SIRENJE RADIOVALOVA? Troposfera je dio Zemljine atmosfere koji je najbliže poršini Zemlje i prostire se u visini do 10km. To je ujedno i najnestabilniji dio atmosfere u kojem se zbivaju gotovo sve atmosferske prilike (kiša, oblaci, munje). Zrak u troposferi je u stalnom pokretu i stvara male turbulencije. One imaju refraktivnu karakteristiku koja dozvoljava raspršivanje vala male valne duljine. Preporučena frekvencija vala za transmisiju troposferskim raspršivanjem je 100MHz-10GHz. Troposfera raspršuje snagu vala sa svakim sudarom vala i turbulencije i zato je potrebno koristiti transmitere velike snage i prijamnike s velikim dobitkom antene osjetljivim na male signale.Najbolje primjena je u point 2 point komunikaciji na nezgodnom terenu. 7. ŠTO OZNAČAVA POYTINGTON-OV VEKTOR? Poytingtonov vektor označava gustoću snage = protok energije u jedinici vremena po jedinici površine. Γ=ExH (vektorska veličina) 8. NACRTATI OSNOVNU STRUKTURU ĆELIJSKOG SUSTAVA KOD MOBILNIH KOMUNIKACIJA D= R 3 N D ≡ udaljenost između istokanalnih BS R ≡ radijus ćelije N ≡ broj ćelija u grupi 10. FAKTOR ŠUMA Faktor šuma je omjer šuma stvarnog otpornika sprema toplinskom šumu idealnog otpornika i izražava se u dB. Mjeri se uvjek pri 290°K. Faktor šuma se može definirati i kao omjer izlaznog i ulaznog S/N omjera. 11. ČETIRI FORMATA PRISTUPA SATELITSKOM TRANSPONDERU (ZNAČENJE KRATICA) FDMA – frequency division multiple access TDMA – time division multiple access DAMA – demand assigned multiple access CDMA – code division multiple access 12. RAZLIKA IZMEDU RAYLEIGHOVOG I LOGNORMALNOG FEDINGA Rayleighov fading nastaje zbog različitih puteva kojima dođu dijelovi jednog signala do odredišta. Ako dođu u fazi signal je jak a ako su van faze količina korisnog signala je smanjena. Lognormalni fading nastaje kada se između odašiljača i prijamnika nađe prepreka koja je veća od valne duljine signala koji se prenosi te iza te prepreke u optičkoj liniji odašiljača nastaje sjena. 13. GLAVNI ELEMENTI PROJEKTIRANJA RR VEZE Izbor frekvencije, izbor trase, proračun kvalitete veze (prigušenje slobodnog prostora, prigušenje mikrovalnih komponenata, dobitak antena, prgušenje između odašiljača i prijamnika, šumovi, izlazna snaga odašiljača. 14. PROSTORNI DIVERSITI Koriste se za sprečavanje Rayleigh-ovog fadinga. Space diversity se koristi tako da se dvije ili više prijamnih antena postave na određeni razmak. Fading se ne pojavljuje simultano na svim antenama tako da je gotovo uvijek dostupno dovoljno kvalitetnog signala sa barem jedne od antena. 15. SPREČAVANJE FADINGA space diversity, frequency diversity, bit interleaving, kodiranje kanala 18. OPTIČKA SVOJSTVA RADIOVALA refleksija (granica dvaju sredstava) refrakcija (pri prijelazu iz jedne u drugu sredinu (zrak –> voda) difrakcija (ogib, nastaje kada val naiđe na prepreku koja je manja od njegove valne duljine) interferencija (neželjeno mješanje dva ili više valova iste frekvencije) disperzija (raspršivanje, nastaje zbog atmosferskih prilika – kiša i sl.) apsorpcija (oduzimanje energije vala prilikom kontakta sa nekom površinom) 19. PODJELA RADIOVALA PREMA NAČINU ŠIRENJA - površinski, prostorni, izravni, reflektirani 20. ŠTO JE TO FADING Fading je varijacija snage signala na prijamnoj strani usljed atmosferskih prilika/neprilika između odašiljača i prijamnika. 21. KRATICE GPS – global positioning system SIM – subscriber identity module
BTS – base transciever station DECT – digital enhanced corless telecommunications GSM – Global System for Mobile Communications UMTS – Universal Mobile Telecommunications Syst BSC – base station controler MSC – mobile switching center HLR – home location register VLR – visitor location register 22. GLAVNI PARAMETRI ANTENE Polarizacija, dijagram zračenja, dobitak antene, usmjerenos 23. OSNOVNE MODULACIJE AM – modulacija kod koje se amplituda prijenosnog signala mijenja u odnosu na amplitudu korisnog signala FM – modulacija kod koje se frekvencija prijenosnog signala mijenja u odnosu na ampitudu korisnog signala PM – koristi se pri prijenosu digitalne iformacije analognim putem. Faza prijenosnog signala se mijenja obzirom na signal koji se modulira PCM – digitalizacija analognog signala pomoću uzorkovanja i kodiranja 25. PARAMETRI EM VALA Frekvencija, valna duljina, brzina širenja, polarizacija 26. VREMENSKA DISPERZIJA Prijam reflektiranog signala se odvija uz interferenciju između simbola u slijedu. Taj efekt se sprečava pomoću posebnog algoritma za analizu prijamnog signala – equilazer. 27. DOBITAK ANTENE Dobitak antene je omjer snage usmjerene antene potrebne da signal dođe do određene točke u odnosu na potrebnu snagu kad antena nebi bila usmjerena. Izražava se u dB. 29. ZAŠTO SATELITSKA KOMUNIKACIJA Gospodarska opravdanost, globalna mobilna komunikacija, efikasnost, usluge 34. TWT Traveling wave tube je specijalizirana vakuumska cijev korištena u bežičnim komunikacijama, pogotovo u satelitskim komunikacijama. TWT može pojačati i genereirati mikrovalne signale. Dva osnovna tipa su Klystron i magnetron. U klystronu se energija udašilja u ravnoj liniji dok magnetron koristi kružno gibanje kroz tube tako da signal pokupi energiju na većoj udaljenosti. TWT može koristiti i kao oscilator koji može generirati do 0,1W signalne snage u microvalnom rasponu. 37. SSB Single Side Band – Signal koji se odašilje modulira se tako da se prenosi samo jedan spektar frekvencija (lijevi ili desni) zavisno od potreba. Prednost je što se kod ove modulacije postiže maksimalna snaga i domet signala jer se snaga odašilječa ne dijeli na dvije strane. Ovo je nešto skuplji način komunikacije jer svaka točka koja prima ovakve podatke mora imati svoj lokalni oscilator a svaki odašiljač band pass filter. 41. Što je hadover funkcija u mobilnim sustavima? Mogućnost prebacivanja korisnika mobilne stanice u pokretu na drugi, njemu bliži BSC kada se dovoljno udalji od BSC-a u kojem je započela komunikacija. 42. EDGE? Enhanced Data Rates for Global Evolution – maximalno 473,6kbps, Gaussian minimum shift keying (GMSK) – vrsta fazne modulacije Elektromagnetski valovi su fizikalna pojava koja se u slobodnom prostoru širi konstantnom brzinom c (c=3·10 na 8 m/s).Pojavu čine promjenljivo električno i magnetsko polje tako što promjena jednog izaziva pojavu drugog polja. Osnovni parametri: frekvencija, valna duljina, brzina širenja i polarizacija (opisuje vektor E u prostoru; eliptična, kružna –desna i lijeva ; linearna – vertikalna i horizontalna). Gustoća snage je protok energije kroz jediničnu površinu u jedinici vremena. Gustoću snage pokazuje apsolutna vrijednost Poyintingovog vektora. Radiovalovi su dio spektra elektromagnetskih valova. Karakteristike širenja radiovalova ovisne su o frekvenciji. Prema načinu širenja: prostorni radioval, površinski (slijede zemljinu zakrivljenost), izravni (pravocrtni val u domeni optičke vidljivosti) i reflektirani (ionosferski).Radiovalovi niskih f (ispod 30–ak MHz) su površinski i/ili prostorni radiovalovi; radiovalovi visokih frekvencija (iznad 30-ak Mhz) imaju pravocrtno (kvazioptičko) širenje – šire se kroz horizont. Gušenje u slobodnom prostoru je problem kod širenja radiovalova kod digitalnih radiokomunikacija (GSM). Gustoća snage emitiranog signala slabi proporcionalno s kvadratom udaljenosti i frekvencije. A= d²·f² Mobilne komunikacije omogućuju svoje usluge preko raznih sustava i tehnologija kao što su: ćelijska telefonija (ćelijski sustavi su glavni nosioci mobilnih komunikacija), paging sustavi, bežićni telefoni i telefonija, privatni mobilni radiosustavi, prijenos podataka mobilnim sustavom. 2,5 G (unapređena 2G) – povećanje brzine prijenosa, paketski prijenos. HSCSD (High Speed CircuitSwitched Data) 57.6 kbit/s, omogućuje brzi prijenos podataka komutacijom kanala. GPRS (General Packet Radio Services) 150 kbit/s, paketski prijenos u GSM mreži. Mobilni terminal je stalno na mreži (on line) i zauzima kanal samo dok se obavlja prijenos podataka, nakon čega je kanal brzo slobodan. Provodi se principom komutacije paketa (poruka). Broj kanala u GSMu je 992 a određuje se: 8 vremenskih odsječaka x 124 nosive frekvencije. Veličinu ćelije u GSMu određuje broj govornih kanala. Kriterij optičke vidljivosti u RR sustavima je da moramo imati optičku vidljivost između antena – moramo imati slobodnu Fresnelovu zonu, crtež (ABC). MSC (Mobile Switching Centre) – komutacijski centar (GSM centrala); on upravlja radom BSC-ova; upravlja, usmjerava, komutira i raskida pozive od i prema javnoj telekomunikacijskoj mreži; upravlja prikupljanjem tarifnih podataka. Pretplatničke baze podataka: HLR (Home Location Register) – registar podataka o vlastitim pretplatnicima koji sadrži podatke o: vrsti pretplate, lokaciji pretplatnika, o dodatnim uslugama,… VLR (Visitor Location Register) – registar podataka o gostujućim pretplatnicima koji je povezan s funkcijom međunarodnog roaminga. Radiorelejni sustavi predstavljaju dio telekomunikacijskog sustava kojim se obavlja prijenos signala (radio poruka) usmjerenim radioprijenosom od točke do točke (od jedne do druge RR stanice). Koriste
frekventno područje iznad 1 GHz.Podjela: sustavi na bazi optičke vidljivosti – kriterij je slobodna Fresnelova zona (zemaljski, satelitski, laserski) i sustavi na bazi raspršenja. Proračun kvalitete veze: elementi proračuna: prigušenje slobodnog prostora, prigušenje mikrovalnih komponenata (valovodi, filtri, skretnice, uneseno prigušenje,…), dobitak antene, prigušenje između odašiljača i prijamnika, šumovi (faktor šuma prijamnika,…), izlazna snaga odašiljača. Valovod je cijev vodljive unutarnje površine, najčešće pravokutnog ili ovalnog (elipsastog) presjeka. Širenje kroz valovod postoji ako se u poprečnom presjeku (okomito na zid refleksije) uspostavi cijeli broj poluvalova stojnog vala mjereno okomito na zid refleksije. Električki gledano valovod je visokopropusni filter. Mod je način širenja karakteriziran oblikom polja u ravnini okomitoj na smjer širenja. Postoje TE mod (uzdužnu komponentu ima mag polje H) i TM mod (uzdužnu komponentu ima el polje E). U oba moda parametri prijenosa su isti, razlikuje se samo impedancija. Svaki mod ima svoju graničnu valnu duljinu a dominantni mod ima maksimalnu valnu duljinu. Napajanje valovoda: električno i magnetsko. Atenuatori prigušuju mikrovalnu energiju u valovodu a mogu biti fiksni i promjenljivi (PIN dioda koja predstavlja promjenljivu impedanciju u mikrovalnom području koja se mijenja strujom kroz diodu).Usmjereni sprežnik služi za izdvajanje dijela energije iz glavnog valovoda. Osnovni parametri su faktor sprege i usmjerenost. Cirkulator služi za odvajanje dvaju valova koji se šire valovodom u suprotnom smjeru (npr. odvajanje prijamnog i odašiljačkog radiokanala). Mikrovalni izolator propušta mikrovalnu energiju u jednom a ne propušta u drugom smjeru Mikrovalni poluvodiči – podjela u primjeni: 1. Poluvodiči za generiranje mikrovalne snage: a) izravno generiranje snage u mikrovalnom području (lavinska, tunel, i Gunn dioda, tranzistori); b) generiranje umnažanjem (varaktorske i step-recovery diode)2. Poluvodiči za pojačanje (tranzistor; lavinska,varaktor,gunn,essaki diode) 3. poluvodički elementi kao upravljive impedancije: a)strujno upravljive impedancije(pin dioda) b)naponski upravljive impedancije(varaktorske diode) Faktori ograničenja u radijskom segmentu sustava: feding, prigušenje signala, prepreke, interferencija Pristupne bežične mreže: obitelj standarda IEEE802.11-sučelje za bežičnu komunikaciju između terminala (klijenta i pristupne točke) ili bežičnih klijenata međusobno (bežične mreže 2.4GHz; 5GHz) IEEE802.11a (5GHz, 54Mbit/s, tehnika prijenosa OFDM-orthogonal frequency division multiplexing, nije kompaktibilan sa 802.11b, realno domet 20-ak metara) IEEE802.11b (2.4GHz, 11Mbit/s, tehnika prijenosa DSSS-direct sequence spread spectrum, domet 10-ak metara) IEEE802.11g (2.4GHz, do 54Mbit/s, tehnika prijenosa OFDM, kompaktibilan sa 802.11b Objasni pojam diversita i čemu služi? Prostorni diversit je vrsta antene a služi za sprječavanje fedinga. 1.Koja je razlika između grupne i fazne brzine kod valovoda: fazna brzina ( v p )
vp = λ ⋅ f = c ⋅
λp λ
grupna brzina ( v g )
v g = c ⋅ sin ϑ = c ⋅
λ λp
λp - valna duljina u uzdužnom smjeru ,c – brzina svjetlosti (u tom mediju) Blok shema superheterodinskog prijemnika i nacrtati valove.
