Výukový program šíření rádiových vln Zahrnuje:
Základy šíření rádiového  signálu    Útlum rádiového signálu     Šíření volným prostorem a útlum     Rozpočet spojení     Odraz rádiových vln    Lom rádiových vln     Difrakce rádiových vln     Vícecestné šíření     Vícecestný únik     Rayleighův únik     Atmosféra a rádiové šíření    

Rádiové signály se mohou šířit na velké vzdálenosti. Rádiové signály jsou však ovlivněny médiem, ve kterém se pohybují, a to může ovlivnit šíření rádiového signálu nebo šíření RF a vzdálenosti, na které se mohou signály šířit. Některé rádiové signály se mohou šířit nebo šířit po celém světě, zatímco jiné rádiové signály se mohou šířit pouze na mnohem kratší vzdálenosti.

Rádiové šíření nebo způsob, jakým se rádiové signály šíří, může být zajímavým tématem ke studiu. Šíření RF je zvláště důležité téma pro jakýkoli radiokomunikační systém. Šíření rádiového signálu bude záviset na mnoha faktorech a výběr rádiové frekvence bude určovat mnoho aspektů rádiového šíření pro systém rádiové komunikace.

V souladu s tím je často nutné dobře rozumět tomu, co je šíření rádia, jeho principům a různým formám, abychom pochopili, jak bude systém rádiové komunikace fungovat, a zvolili nejlepší rádiové frekvence.

Definice rádiového šíření

Rádiové šíření je způsob, jakým se rádiové vlny pohybují nebo šíří, když jsou přenášeny z jednoho bodu do druhého a ovlivněny prostředím, ve kterém se pohybují, a zejména způsobem, jakým se šíří kolem Země v různých částech atmosféry.

Faktory ovlivňující šíření rádia

Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují způsob, jakým se rádiové signály nebo rádiové vlny šíří. Ty jsou určeny prostředím, kterým se rádiové vlny šíří, a různými předměty, které se mohou objevit v cestě. Vlastnosti cesty, kterou se budou rádiové signály šířit, určují úroveň a kvalitu přijímaného signálu.

Může se objevit odraz, lom a difrakce. Výsledný rádiový signál může být také kombinací několika signálů, které prošly různými cestami. Ty se mohou sčítat nebo odečítat jeden od druhého a navíc k tomu mohou být signály putující různými cestami zpožděny, což způsobuje zkreslení výsledného signálu. Je proto velmi důležité znát pravděpodobné charakteristiky šíření rádia, které pravděpodobně převažují.

Vzdálenosti, na které se mohou rádiové signály šířit, se značně liší. Pro některé radiokomunikační aplikace může být zapotřebí pouze krátký dosah. Například připojení Wi-Fi může být nutné vytvořit pouze na vzdálenost několika metrů. Na druhé straně krátkovlnná vysílací stanice nebo satelitní spojení by potřebovaly, aby se rádiové vlny pohybovaly na mnohem větší vzdálenosti. Dokonce i pro tyto dva poslední příklady krátkovlnné vysílací stanice a satelitního spojení by byly charakteristiky šíření rádia zcela odlišné, signály dosahující svých konečných cílů byly ovlivněny velmi odlišnými způsoby médii, kterými signály procházely.

Typy rádiového šíření

Existuje řada kategorií, do kterých lze zařadit různé typy šíření RF. Ty se týkají účinků médií, kterými se signály šíří.

• Šíření volným prostorem:   Zde se rádiové vlny šíří volným prostorem nebo pryč od jiných objektů, které ovlivňují způsob, jakým se pohybují. Způsob, jakým se snižuje síla signálu, ovlivňuje pouze vzdálenost od zdroje. S tímto typem šíření rádia se setkáváme u radiokomunikačních systémů včetně satelitů, kde signály putují ze země nahoru k satelitu a zase zpět dolů. Typicky je zde malý vliv prvků, jako je atmosféra atd . . . . Přečtěte si více o šíření volným prostorem.
• Šíření přízemních vln: Když signály cestují prostřednictvím pozemní vlny, jsou modifikovány zemí nebo terénem, ​​přes který se pohybují. Mají také tendenci sledovat zakřivení Země. Signály slyšené v pásmu středních vln během dne využívají tuto formu RF šíření. Přečtěte si více o šíření přízemních vln
• Ionosférické šíření:   Zde jsou rádiové signály modifikovány a ovlivňovány oblastí vysoko v zemské atmosféře, známou jako ionosféra. Tato forma šíření rádia je používána radiokomunikačními systémy, které vysílají v pásmech HF nebo krátkých vln. Pomocí této formy šíření lze stanice slyšet z druhé strany zeměkoule v závislosti na mnoha faktorech, včetně použitých rádiových frekvencí, denní doby a řady dalších faktorů. . . . . Přečtěte si více o ionosférické šíření.
• Troposférické šíření:   Zde jsou signály ovlivněny změnami indexu lomu v troposféře těsně nad zemským povrchem. Troposférické rádiové šíření je často prostředkem, kterým jsou signály na VHF a výše slyšet na velké vzdálenosti. Přečtěte si více o troposférické šíření

Kromě těchto hlavních kategorií mohou být rádiové signály ovlivněny také mírně odlišnými způsoby. Někdy mohou být považovány za podkategorie nebo mohou být samy o sobě docela zajímavé.

Některé z těchto dalších typů specializovaných forem šíření rádia zahrnují:

• Sporadická vrstva E:   Tato forma šíření je často slyšet v pásmu VHF FM, typicky v létě a může způsobit narušení služeb, když jsou slyšet vzdálené stanice. Přečtěte si více o sporadickém šíření E vrstvou.
• Komunikace s rozptylem meteorů:   Jak název napovídá, tato forma šíření rádia využívá ionizované stopy, které zanechávají meteory při vstupu do zemské atmosféry. Když data nejsou vyžadována okamžitě, je to ideální forma komunikace na vzdálenosti kolem 1500 km nebo tak pro komerční aplikace. Používají ho i radioamatéři, zvláště když jsou přítomny meteorické roje. Přečtěte si více o komunikaci meteorickéhým rozptylem.
• Transekvatoriální šíření, TEP:   Transekvatoriální šíření nastává za určitých podmínek a umožňuje šíření signálů za okolností, kdy by se nepředpokládaly normální cesty ionosférického šíření. Přečtěte si více o transekvatoriálním šíření.
• Near Vertical Incidence Skywave, NVIS:   Tato forma šíření spouští nebeské vlny pod vysokým úhlem a ty se vrací na Zemi relativně blízko. Poskytuje lokální pokrytí v kopcovitém terénu. Přečtěte si více o šíření NVIS.
• Rozptyl na polární záři:   Polární záře  a Aurora Australis jsou indikátory sluneční aktivity, které mohou narušit normální šíření ionosféry. Tento typ šíření se pro komerční komunikaci používá jen zřídka, protože není předvídatelný, ale radioamatéři toho často využívají. Přečtěte si více o šíření rozptylem na polární záři.
• Moonbounce EME:   Když jsou přenosy s vysokým výkonem směrovány k Měsíci, mohou být slyšet slabé odrazy, pokud mají antény dostatečný zisk. Tato forma šíření může umožnit radioamatérům globálně komunikovat na frekvencích 140 MHz a vyšších, efektivně využívat Měsíc jako obří reflektorový satelit.

Kromě těchto kategorií má mnoho bezdrátových nebo rádiových komunikačních systémů krátkého dosahu scénáře šíření RF, které do těchto kategorií přesně nezapadají. Například o Wi-Fi systémech lze uvažovat, že mají formu šíření rádia volným prostorem, ale budou velmi silně modifikovány kvůli vícenásobným odrazům, lomům a difrakci. Navzdory těmto komplikacím je stále možné vytvořit hrubé pokyny a modely pro tyto scénáře šíření rádia.

Shrnutí šíření RF

V reálném životě existuje mnoho scénářů šíření rádia. Signály se často mohou šířit několika způsoby, rádiové vlny se pohybují pomocí jednoho typu šíření rádia v interakci s jiným. Abychom však pochopili, jak se rádiový signál dostává k přijímači, je nutné dobře rozumět všem možným metodám šíření rádiového signálu. Když jim porozumíme, lze lépe porozumět interakcím spolu s výkonem jakýchkoliv radiokomunikačních systémů, které se používají.