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无线无形 信息随身
目录
无线网络基础
1
2
无线射频
3
WLAN频段与信道
4
WLAN相关标准
WLAN关键技术
5
6
WLAN组网设备
7
WLAN拓扑结构
02
射频基础知识
1
电磁波概述
电磁波又称电磁辐射，是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式传播产生的，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，能有效地传递能量和动量
电磁波的产生
磁场
电场
振幅
1
电磁波概述
电磁波的振幅表示电磁波的强度或功率，在数值上等于电磁波振动时离开平衡位置的最大距离
信号强度通常指信号功率，用于表示发送信号和接收信号的振幅大小
1
电磁波概述
物体完成一次全振动经过的时间为一个周期T，单位为秒(s)
一秒钟内振动质点完成的全振动的次数称为频率，单位为赫兹(HZ)
周期和频率的关系
f=1/T
周期越长，振动越慢
频率越大，振动越快
周期与频率
波长
1
电磁波概述
波长是指在某一固定的频率里，沿着波的传播方向、在波的图形中，离平衡位置的位移与时间皆相同的两个质点之间的最短距离。波长反映了波在空间上的周期性
无线电波以光速传播，其波长 γ＝c /f
c、f、γ分别表示光速、频率和波长
频率越低，波长越长
频率越高，波长越短
1
电磁波概述
相位表示某一时刻电磁波在其振动循环中的位置，即该时刻电磁波是处于波峰、波谷还是它们之间的某个位置
通常用度(o)或弧度(rad)作为相位的单位。将一个周期的电磁波划分为360等份，每一份称为一度(1o)。波形循环一周即表示经过360o，或2π弧度。1弧度≈57.3o
相位
1
电磁波概述
相位也可以用来表示两个信号的关系
同一时刻处于相同位置的信号称为同相信号，否则称为异相信号
将0o作为信号传播的起始位置。如果一个波在0o时开始传播，而另一个波在90o时开始传播，就称二者为90o异相
相同频率的电磁波在不同相位开始传播会对电磁波的接收带来较大影响
相位
2
电磁波频谱
电磁波频谱包含所有可能的波长或频率的电磁辐射
如果按照频率对频谱进行分段，就得到不同的频段
频谱
2
电磁波频谱
无线电波是波长大于1mm的电磁波，即频率在3Hz~300GHz
一般将频率范围在300KHz~300GHz之间，具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频电波，简称射频
WLAN使用的是2.4GHz和5GHz两个频段的无线电波
无线电波
3
射频传播特性
射频信号在传播时，遇到能吸收其能量的材质，导致信号衰减
吸收
3
射频传播特性
射频信号在传播过程中，遇到另一种介质的表面时改变传播方向又返回原介质
反射
3
射频传播特性
射频信号遇到粗糙、不均匀的材质或由非常小的颗粒组成的材质时，可能向很多不同的方向散射，这是因为材质中不规则的细微表面将反射信号
散射
3
射频传播特性
射频信号在传播过程中，从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变
折射
3
射频传播特性
射频信号遇到其不能穿过的物体或能够吸收其能量的物体时将发生衍射，信号会绕过物体，组合成完整的电波
衍射
3
射频传播特性
射频信号离开发射器后，将受到外部因素的影响而降低强度，也称为衰减
损耗
3
射频传播特性
在传输路径中，射频信号也可能受增加其强度的因素的影响。信号增益可以通过天线来实现，也称为放大
增益
3
射频传播特性
在传播过程中由于反射、衍射等因素导致存在着许多时延不同、损耗各异的传输路径，这些经由不同路径的相同信号在接收端会发生叠加增大或减小接收信号的能量
多径
4
射频工作原理
信源产生原始信息，发送设备对其加工处理后，经由信道传输至接收设备。接收设备对接收到的信息进行相应的处理，最终交给信宿
信道就是信息传输的通道，发送设备和接收设备使用接口和信道连接
无线通信系统模型
4
射频工作原理
信源输出的原始信号频率较低，信号频谱从零频附近开始，称为基带信号
载波是一个特定频率的无线电波。将基带信号加载到载波上，用基带信号控制载波信号参数，生成已调信号的过程，称为调制
接收端从已调信号中“分离”出调制信号的过程，称为解调
根据被控制的载波参数的不同，可将调制分为调幅、调频和调相
载波、调制与解调
5
功率单位
功率用来表示射频信号的传输振幅和接收振幅，功率的单位测量的是绝对功率。 WLAN组网设备的发射功率一般在1mW~100mW之间
通常使用瓦特（W）或毫瓦（mW）作为功率的单位，表示单位时间内转移或转换的能量
1W相当于1V电压下的1A电流。1W等于1kmW，即1W＝1000mW
相对功率通常用于计算增加电缆或天线后的损耗和增益的大小，通常使用分贝（dB）表示
功率和相对功率
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功率单位
分贝（dB）是没有量纲的对数计数单位，仅表示两个量的相对大小，计算方法是10×lg(X/Y)
若X=1000mW，Y=10mW，那么X比Y大10×lg(1000mW / 10mW)=20dB
贝毫瓦（dBm）是一个表示功率的绝对值，相当于以1mW功率为基准的比值，计算方法是10×lg(X/1mW)
若X=1000mW，Y=10mW，那么X为10×lg(1000mW/1mW)＝30dBm，Y即为10×lg(10mW/1mW)=10dBm
1mW的功率对应0dBm
dB和dBm
5
功率单位
当用dBm表示功率时，两个功率之间只有加减运算，没有乘除运算
两个功率的dBm值相减，实际上相当于两个功率值相除，结果用dB表示
使用dB或dBm的一个好处是可以把一个很大或很小的功率通过对数运算变换为一个简短的表示
若功率从X=100000mW下降到Y=0.00001mW，那么用dB表示即下降了10×lg(100000mW / 0.00001mW)=100dB
实验表明，人类感官所感觉到的声音或光等信号的强度变化与强度比值的对数成正比，采用像dB这样的计量单位表示信号变化能更加客观地反映人类感觉特性
dB和dBm

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