Đây là vấn đề không mới, nhưng em vẫn chưa tìm được câu trả lời thực sự thuyết phục, mong các thầy, các bạn giải thích giùm.

1. Các sách đều nói điều chế nhằm dịch phổ tín hiệu lên miền tần cao, để dễ bức xạ đi xa, và tần số (sóng vô tuyến) càng cao năng lượng (sóng) càng lớn.

2. Các sách cũng nói, tần số càng cao thì suy hao càng lớn.

Vậy thì: quan hệ giữa tần số và sự ly thông tin như thế nào? tần số càng cao suy hao càng lớn thì còn truyền xa thế nào được nữa?

Tần số càng cao thì khả năng xuyên qua càng tốt và suy hao càng lớn. Chính vì thế trong thông tin vi ba, khoảng cách lớn thì phải dùng tần số nhỏ mới được.

Giải thích chi tiết thì bạn nên tìm và đọc sách. Bản chất của nó như thế này: khi truyền sóng, thì phải làm cho các phần tử trong môi trường dao động và chuyển động này sẽ được truyền đi. Thế là sóng được truyền. Như vậy, năng lượng sóng được truyền cho chuyển động và vì thế suy hao dần. Tần số lớn thì các phần tử phải dao động với tần số lớn. Thế dao động tần số lớn tất nhiên tốn năng lượng hơn tần số nhỏ rồi. Đấy là lý do tại sao suy hao ở tần số lớn lại cao.

Bạn có đồng ý không ?

cảm ơn các mem đã quan tâm, nhưng buithequan vẫn chưa trả lời cho em: Vậy thì: quan hệ giữa tần số và sự ly thông tin như thế nào? tần số càng cao suy hao càng lớn thì còn truyền xa thế nào được nữa?

Trong công thức truyền sóng lý tưởng, cường độ trường tại điểm thu tỷ lệ với tần số, bán kính miền fresnel tỷ lệ thuận với bước sóng, độ định hướng phát xạ cũng tỷ lệ với tần số ... -> vậy thì tần số càng cao, phải truyền được càng xa chứ???

Các mem giải thích hộ em với: quan hệ giữa tần số và sự ly thông tin như thế nào? tần số càng cao suy hao càng lớn thì còn truyền xa thế nào được nữa?

Vấn đề này theo tôi phải hiểu như sau:

Thứ nhất, điều chế là để dịch phổ tín hiệu lên những miền tần số theo quy định (ví dụ mạng GSM 900đường lên sử dụng tần số trong dải 890-915 MHz và đường xuống downlink sử dụng tần số trong dải 935-960 MHz, hay trong thông tin vệ tinh băng C do ITU phân bổ là 6/4GHz, cụ thể nữa các bạn tự gúc nhé). Mục đích là gì? Đơn giản là bởi dải tần số nó có hạn phải chia ra mà dùng, hơn nữa có dịch tần như thế thì băng thông nó mới rộng ra mới truyền được nhiều thứ (thế thì các bạn mới có mạng di động 2G rồi 2.5G và sắp tới là 3G chứ nếu cứ chen nhau ở cái băng tần thấp thì có lẽ giờ này tôi và các bạn vẫn đang dùng mạng di động 1G nhỉ?).

Thứ hai, không phải chỉ có tần số cao mới dễ bức xạ đi xa đâu, ví dụ sóng phát thanh của Đài TNVN chẳng hạn Tần số từ (594, 630, 648, 655, 666, 675, 690, 711) kHz vẫn phát ầm ầm chứ như bạn nghĩ thì các cụ ở quê nghe đài bằng cái gì?.

Thứ ba, suy hao trên đường truyền phụ thuộc nhiều yếu tố lắm chứ không chỉ tần số đâu, còn có suy hao do thời tiết, do tầng đối lưu, tầng điện ly,... tuỳ từng trường hợp cụ thể mà xét, ví dụ thông tin vệ tinh có cửa sổ tần số là từ 1 - 10 GHz là suy hao thấp nhất.

Nhiều vấn đề lắm type mỏi tay rồi thôi nhé.

Tôi bỏ viễn thông cả chục năm nay rồi, không biết nghĩ thế có đúng không các thầy nhỉ?

Công thức tính suy hao không gian tự do: L = 20*log(4*pi*d/bước sóng). Như vậy tần số càng cao (bước sóng càng nhỏ) thì suy hao càng lớn. Như vậy, với tần số cao thì suy hao không gian tự do tăng nhanh khi khoảng cách tăng. Vì công suất phát và độ nhạy thu, kích thước anten đều có giới hạn cả nên suy hao cho phép của tuyến bị giới hạn. Như vậy, cùng suy hao tuyến ấy nếu dùng tần số thấp thì khoảng cách được xa. Nếu dùng tần số cao thì khoảng cách đành phải ngắn lại thôi, phải không nào ?

Nếu bạn tăng kích thước anten thì sẽ kéo dài được một chút khoảng cách truyền dẫn.

Tất nhiên còn nhiều tham só ảnh hưởng như là phương thức điều chế, tỷ lệ mã, tốc độ bit, công nghệ, vv.

Hiện nay, đã có một thiết bị gọi là Wireless Mux sử dụng công nghệ MIMO OFDM cho phép bạn truyền 16E1 khoảng cách 120km mà chỉ cần anten 60mm (thay vì 3m như vi ba cũ).

Cường độ trường tại điểm thu mà tỷ lệ thuận với bước sóng. Bước sóng tỷ lệ nghịch với tần số mà.

Trong truyền dẫn, công suất phát luôn bị giới hạn do công nghệ chế tạo và đặc tính phi tuyến của đường truyền. Khi so sánh truyền dẫn MIMO OFDM và viba truyền thống thì có nghĩa là so sánh về công nghệ thôi. Với vi ba thì bạn luôn phải dùng anten to và việc căn chỉnh hướng luôn yêu cầu cao.

Mục đích của bạn khi truyền dẫn là triển khai đơn giản, giá tốt, dung lượng và chất lượng phải không nào ? Tôi biết thiết bị mới này và giới thiệu cho mọi người tham khảo để ứng dụng. Không nhằm mục đích tranh luận.

Chúc vui.

Bác nói về hiệu ứng phi tuyến . Động đúng chỗ bực của em hôm nay , Hôm nay em cùng nhóm đi bảo vệ nckh cấp khoa , Đến 1 nhóm với đề tài

" ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến trong hệ thống WDM " , sau khi báo cáo xong thì em có đưa ra 1 câu hỏi phản biện là :" Theo các bạn các hiệu ứng phi tuyến có tạo ra các ánh sáng có bước sóng ngắn hơn bước sóng công tác hay ko " . Các bạn đó trả lời là ko , thì em cũng đồng ý với quan điểm đó nhưng các bạn lại giải thích là :" Hiệu ứng trộn 4 bước sóng trong các hiệu ứng phi tuyến mới tạo ra các ánh sáng có bước sóng dài hơn bước sóng công tác " . Em nói là " ko chỉ có hiệu ứng trộn 4 bước sóng mới tạo ra các bước sóng dài hơn , mà các hiệu ứng phi tuyến khác như Raman (SRS ) ; hay SBS đều tạo ra các ánh sáng có bước sóng dài hơn ( ánh sáng Stocke) . Sau 1 hồi tranh luận thì 1 vị trong hội đồng khoa học nói là :" các bạn đã nói đúng và em phản biện sai ( cần đưa ra các câu hỏi đúng 1 chút ) và giải thích thêm rằng " các hiệu ứng SRS và SBS chỉ làm giãn rộng xung của tín hiệu mà thôi ( tức tán sắc) " . Em chịu luôn ko nói nổi nữa , sau đó em mang ý kiến hỏi thầy dạy quang thì thầy cũng công nhận là phản biện ko sai . hic

Có vẻ mọi người đang băn khoăn về vấn đề liên quan giữa khoảng cách và tần số. Mình cũng rất băn khoăn về điều đó.

Theo kiến thức của mình thì sự suy hao không chỉ phụ thuôc vào tần số mà một điều quan trọng nữa là nó còn phụ thuọc vào môi trường truyền.

Trong thông tin vệ tinh thì suy hao do tầng điện ly là chủ yếu, vì vậy cần tần số cao vì tần số càng cao thì tín hiệu đi xuyên qua tầng điện ly với suy hao thấp và trong không gian càng thấp, và năng lượng truyền dẫn lớn. Vì vậy trong thông tin vệ tinh cần sóng mang có tần số rất cao

Trong thông tin di động, thì chủ yếu là truyền dẫn LOS( line of sight) và suy hao chủ yếu là suy hao trong không gian và mặt đất. Đặc điểm, tần số càng cao thì suy hao do mặt đất càng lớn vì bị hấp thụ, tuy nhiên với tần số quá thấp thì các BTS và MS cần công có công suất rất lớn để phát đi xa-------> do đó sử dụng tần số vừa phải(từ 900MHz đến hơn 2 GHz)

Trong đài tiếng nói thì thường sử dụng tần số thấp vì phương pháp truyền của họ là nhiễu xạ trên bề mặt đất----> cần tần số thấp để suy hao nhỏ.

Em hy vọng thầy Bình có thể đưa ra lời nhận xét về ý kiến của em. Và mong thầy giải thích kỹ.

Cám ơn bác đã quan tâm, tần số mà em nói đến ở đây là tần số sóng mang.

Điều kiện: cùng công suất cấp cho anten, cùng điều kiện truyền sóng, độ cao cột anten, độ định hướng... Nói chung fix các yếu tố khác, để chỉ quan tâm đến quan hệ giữa tần số sóng mang và khoảng cách thông tin. Và ngay trong câu hỏi của em đã nói rõ, có mâu thuẫn gì không giữa hai mệnh đề: Tần số cao thì có thể truyền được xa hơn (tần số cao thì năng lượng lớn, miền fresnel bán kính nhỏ...) với mệnh đề thứ 2, tần số cao thì suy hao lớn (công thức suy hao trong không gian tự do...)?

Nói cách khác, nếu có máy thu và máy phát đều đặt trong không gian tự do, yêu cầu là thiết lập tuyến thông tin càng xa càng tốt, vậy chúng ta chọn tần số sóng mang cao hay thấp (giả thiết được chọn mà không chịu sự ràng buộc bởi luật quản lý tần số)?

tổng hợp các sách: Tần số càng cao thì năng luợng sóng càng lớn (định luật Planc, vật lý 12), tần số càng cao bán kính miền fresnel càng hẹp và cường độ truờng tại điểm thu càng lớn (LT. Trường Điện Từ và truyền sóng, Phan Anh), còn công thức tính suy hao trong không gian tự do trong sách thông tin vệ tinh, truyền sóng, viba... Tôi tin chắc rằng tất cả những mệnh đề này đều đúng (toàn sách đáng tin cậy mà), và là nguyên lý chung cho truyền sóng chứ không phải là chỉ riêng trong một dải tần đặc biệt nào!

Nếu cùng một anten (cùng một chiều dài), sóng có tần số cao sẽ có công suất bức xạ cao hơn sóng có tần số thấp. Điều này cho thấy tần số cao bức xạ mạnh hơn tần số thấp.

Giả sử rằng công suất bức xạ của các sóng là bằng nhau, điều này đạt được khi ta cho phát trên các anten có chiều dài khác nhau. Để cùng một công suất bức xạ tại bộ phát, thì chiều dài anten phát sóng tần số cao ngắn hơn anten phát tần số thấp.

Khi tới bộ thu, cường độ trường phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng có 2 yếu tố cơ bản là khoảng cách phát-thu và tần số tín hiệu. Không bít như vậy đúng k?

Em đang theo dõi chủ đề này để xem câu trả lời. Em thấy bạn ý cũng có cái lý của bạn ý đấy chứ. Mà em ko hiểu ý thầy, toàn là hồ dán, khâu và bây giờ có cả hàn xì cho chắc nữa chứ. Ko biết, thắc mắc, có mỗi cái diễn đàn này là để hỏi, thậm chí là để lộ ra cái mình ko biết, mình kém đi. Nhưng ko dám nói, thì biết bao giờ mới hiểu được ạ thầy.

@LTF: cái đưa lên cao tần này là lấy tín hiệu ghép với sóng mang cao tần nhằm truyền tín hiệu đi xa, tôi nhớ ko nhầm thì thầy vật lý cấp 3 có nói sóng mang cao tần có năng lượng lớn, vì vậy ghép với nó để truyền đi xa. Sóng mang này như con ngựa ý, người ngồi trên ngựa muốn gầy muốn béo thì đều được chứ nhỉ?... tín hiệu bức xạ ra ngoài anten có chắc là có tần số cao không? Mà nếu tần số cao, truyền trong không gian tự do thì đúng là suy hao càng lớn rồi(công thức) ....Nói tóm lại là em vẫn chưa hiểu lắm, em cũng thừa nhận là em cũng có thắc mắc giống bạn LTF này từ lâu rồi, từ hồi nghe các thầy nói "tần số càng cao, suy hao càng lớn"__nghe đến mức thuộc lòng ý.

Các bạn đã coi qua link này chưa? Trong công thức tính toán về suy hao trong không gian tự do, bạn sẽ tìm được quan hệ giữa mức suy hao và tần số+khoảng cách. Thế nghĩa là sao ạ? Nếu bạn phát một công suất là P_phát, mong muốn bên thu sẽ nhận công suất thu là P_thu, thì suy hao (chỉ tính suy hao không gian tự do) là P_phát/P_thu. Đưa vào công thức trên là ra quan hệ giữa tần số và cự li?

Câu hỏi thứ hai của bạn chủ topic: tần số càng cao suy hao càng lớn thì còn truyền xa thế nào được nữa? Suy hao to thì ta tăng công suất phát càng nhiều, bù cho phần bị suy hao đó là oke? (hoặc giả, còn một cách khác là đầu tư cái máy thu đủ nhạy để P_thu tối thiểu của nó rất nhỏ chẳng hạn )

Câu hỏi này là ý phản biện của thầy tôi cho câu hỏi: Tại sao phải điều chế tần số lên cao trước khi phát đi?

@LTF: quên mất, về vật lí lớp 12, nếu tôi ko nhầm hồi tôi học chưa nhắc gì tới suy hao cả. Mà nếu bỏ qua suy hao thì tần số nào mà chả thế (theo nghĩa hẹp). Vẫn nhớ có một bài toán hồi ấy là tính công suất âm thanh tại một điểm cách loa 10m, giả thiết loa phát âm thanh theo dạng hình cầu--->bài này tính S_cầu là ra nhỉ

Có vẻ như mấy bạn nôn nóng quá nhỉ. Ờ thì gợi ý một tẹo, bởi cái này nó đơn giản quá mà, chịu nghĩ kỹ đi một tý nha (hô hô, 4R đúng là chỗ để tranh luận, song bây giờ có ai đó cứ viết nhăng nhố lên đây chả chịu suy nghĩ gì cả rồi lại cứ đòi người ta phải tranh luận với mấy cái nhăng nhố đó thì có đáng tranh luận không?).

Câu hỏi của các bạn là tần số cao hơn thì tại điểm thu năng lượng có cao hơn năng lượng tại điểm đó nếu ta truyền bằng tín hiệu tần số thấp không chứ gì? Lật lại vấn đề nhé. Ừ, nếu như năng lượng tại điểm thu lớn với tần số cao (nên truyền đi được xa hơn!!!) như các bạn bảo đi, vậy nếu ta phát một công suất 1W chẳng hạn (= 1J/1s chứ gì), ah, tại điểm thu nếu năng lượng thu được với khoảng cách nào đó chẳng hạn lại tăng theo tần số hả, vậy nếu ta tăng tần số của tín hiệu ấy lên mà vẫn giữ nguyên công suất phát là 1W (tức là 1 giây nguồn bức xạ ra một năng lượng vẫn chỉ là 1J) thì sẽ có lúc công suất tín hiệu thu được ở điểm thu sẽ vượt quá 1W chứ gì (tức là tại điểm thu, trong 1 giây ta sẽ nhận được năng lượng lớn hơn 1J hả). Hô hô, thế thì năng lượng dư ra lấy ra từ đâu ấy nhẻ? Từ trên trời rơi xuống à? Định luật bảo toàn năng lượng mau đem vứt vào sọt rác đi nhé? Vậy, cái điều nói rằng tín hiệu có tần số cao thì năng lượng lớn hơn, nên truyền xa hơn được có còn đúng được không?

@LTF :

1. Điều chế lên miền tần cao để dễ bức xạ là hoàn toàn đúng. Điều này có nghĩa là hiệu suất bức xạ cao. Khi bạn cung cấp một dòng điện thay đổi vào anten, nếu tần số biến thiên càng lớn thì khả năng bức xạ càng cao, tức là hiệu suất biến đổi từ điện năng thành năng lượng trường điện từ càng cao. Chính vì vậy, bạn không thể bức xạ từ baseband vì hiệu suất quá thấp.

2. Tần số càng cao thì suy hao càng lớn (khi truyền trong không gian), vì vậy người ta thường tranh nhau dải tần thấp một chút để giảm suy hao. Khi đã ở miền tần số radio thì việc tăng hiệu suất không có lợi bằng việc giảm suy hao.

Các công thức cụ thể không thể đưa ra vì hiệu suất chuyển đổi điện năng thành năng lượng trường điện từ còn phụ thuộc vào thiết bị.

@LTF: tôi biết bạn vẫn đang ấm ức cái vụ E tỷ lệ thuận với tần số nhỉ. Nhưng nếu bạn không đọc các công thức trong cái link wiki tôi gửi thì coi như game over với bạn nhé he he.

@nickan87: chưa thông thì tắc ở đâu ? Mối liên quan giữa P_phát, P_thu và tần số thì rõ ràng rồi, có công thức, có sự giải thích bản chất rõ ràng.

Có công thức tính E_thu theo P_thu ----> vậy thì còn lăn tăn cái gì nữa nhỉ ??

Hay sách sai ? hoặc LTF hiểu sai sách nhỉ

Hoặc tôi hiểu sai công thức về E.

Các bạn tự đánh giá nhé, tôi cũng không chắc lắm đâu.

Kính các bác, chủ đề cũng khá lâu rồi, em xin góp vui mấy dòng. Nếu không phải mong các bác bỏ quá cho nhà em.

1. Tần số cao thì năng lượng lớn.

Để hiểu vấn đề này, trước hết cần hiểu khái niệm khá cơ bản về sóng điện từ và năng lượng của nó?

- Lý thuyết điện từ của James Clerk Maxwell (ông chính là cha đẻ của Hệ phương trình Maxwell “lừng lẫy địa cầu”, là “nền móng của các hình thức truyền thông tin hiện đại”) đã giải thích sự xuất hiện của sóng điện từ như sau: Mọi điện tích khi thay đổi vận tốc (tăng tốc hay giảm tốc), hoặc mọi từ trường biến đổi, đều là nguồn sinh ra các sóng điện từ. Khi từ trường hay điện trường biến đổi tại một điểm trong không gian, theo hệ phương trình Maxwell, các từ trường hay điện trường ở các điểm xung quanh cũng bị biến đổi theo, và cứ như thế sự biến đổi này lan toả ra xung quanh với vận tốc ánh sáng.

- Biểu diễn toán học về từ trường và điện trường sinh ra từ một nguồn biến đổi chứa thêm các phần mô tả về dao động của nguồn, nhưng xảy ra sau một thời gian chậm hơn so với tại nguồn. Đó chính là mô tả toán học của bức xạ điện từ. Tuy trong các phương trình Maxwell, bức xạ điện từ hoàn toàn có tính chất sóng, đặc trưng bởi vận tốc, bước sóng (hoặc tần số), nhưng nó cũng có tính chất hạt (photon), theo thuyết lượng tử, với năng lượng liên hệ với bước sóng, cụ thể như sau: năng lượng của một hạt photon có bước sóng lamda là hc/lamda (tương đương hf), với h là hằng số Planck (được dùng trong các miêu tả về các hạt cơ bản như electron hay photon, có giá trị bằng 6,6260693.10^-34 J.s hoặc 4,13566743.10^-15eV.s) và c là tốc độ ánh sáng trong chân không (có giá trị bằng 299.792.458 m/s).

Như vậy, bước sóng càng ngắn (tần số càng cao) thì năng lượng photon càng lớn.

2. Tần số càng cao thì suy hao càng lớn.

- Xét về bản chất sóng điện từ: Trong tương tác với các nguyên tử, phân tử và các hạt cơ bản, các tính chất sóng điện từ phụ thuộc ít nhiều vào bước sóng (hay năng lượng của các photon). Năng lượng (của hạt hay photon) càng lớn càng dễ bị hấp thụ mạnh bởi các nguyên tử, phân tử.

VD:

+ Với sóng trung MF (dải tần từ 300kHz đến 3MHz) hoặc HF (dải tần từ 3MHz đến 30MHz) do có năng lượng của photon nhỏ, nên ít bị tương tác (hoặc hấp thụ) với vật chất xung quanh (nhà cửa, cây cối,… hay cao hơn nữa là tầng điện ly). Vì vậy, nó có thể đi vượt qua khoảng cách dài mà không mất năng lượng cho tương tác. Kết hợp với tính chất phản xạ (chủ yếu qua tầng điện ly) thì việc truyền lan càng xa. Do đó, các băng sóng này thường được sử dụng để truyền thông tin với băng thông thấp, như kỹ thuật truyền thanh (chẳng hạn tần số 666kHz của Đài TNVN),... .

+ Với dải tần cao hơn UHF (từ 300MHz đến 3GHz) hoặc cao hơn nữa SHF (từ 3GHz đến 30GHz) hoặc cao nữa đến 300GHz (hình như cao đến đoạn 300GHz thì chưa có ứng dụng nào, có thể do hạn chế về công nghệ) năng lượng của photon lớn, khả năng bị hấp thụ bởi vật chất xung quanh lớn, dẫn đến năng lượng bị tiêu tán trên đường truyền lớn. Đồng thời, năng lượng của photon lớn thì khả năng “đi xuyên qua” vật chất sẽ lớn (cũng giống như mình yếu đấm không thủng tường, chứ mấy anh trong phim võ hiệp Tàu, xác thì cũng bằng mình, nhưng có lực mạnh đấm một phát thủng mấy lớp tường), làm giảm khả năng phản xạ (như phản xạ từ tầng điện ly) giảm. Do đó, dẫn đến làm giảm cự truyền sóng.

- Xét theo lý thuyết về truyền sóng, suy hao trong không gian tự do với địa hình bằng phẳng được tính theo công thức: Suy hao = L = 10.lg(4.Pi.d/lamda)^2; với lamda là bước sóng, d là khoảng cách.

Như vậy, bước sóng càng ngắn (tần số càng cao) thì suy hao càng lớn.

Nói thêm: Ý nghĩa của điều chế có nhiều hơn một. Chẳng hạn “Giang hồ” có câu: 3 bà + 1 con vịt = cái chợ. Câu ấy nếu suy rộng ra là nếu truyền tin bằng băng tần gốc thì e là hỗn loạn lắm lắm. Ngoài ra, tần số là tài nguyên quý hiếm, điều biến tín hiệu để khai thác được nhiều băng tần khác nhau ứng dụng cho nhiều nghiệp vụ khác nhau thì càng làm cho tần số thêm quý… Thế mới có 3G, 4G… Hiệu quả mà lợi đôi đường các bác nhểy.

Chào các bác.

@vienthongvn: "Tại sao người ta lại dùng sóng mang cao tần?"

Để trả lời câu hỏi này, trước hết cần trả lời câu hỏi: Mục đích/ý nghĩa của điều chế là gì?

1. Điều chế tín hiệu là quá trình biến đổi một hay nhiều thông số (biên độ, pha, tần số) của một tín hiệu tuần hoàn (sóng mang) theo sự thay đổi một tín hiệu mang thông tin cần truyền đi xa. Tín hiệu mang thông tin gọi là tín hiệu được điều chế.

VD: tiếng nói (thuộc về âm thanh, sóng âm) có tần số thấp, không thể truyền đi xa được vì hiệu suất không cao (điều này thì khỏi bàn cải, 2 người đứng cạnh nhau nói chuyện còn nghe được, chứ đứng cách xa nhau vài trăm mét có hò hét đủ kiểu cũng khó mà nghe được). Để truyền tiếng nói đi xa hơn, ta biến đổi sóng âm thành tín hiệu điện (dưới dạng dao động điện), gọi chung là tín hiệu tiếng nói, sau đó dùng một tín hiệu điều hoà hình sin (cos) có tần số cao làm sóng mang để có thể truyền đi xa được.

2. Mục đích của điều chế.

Hôm trước mình có đề cập điều chế có nhiều hơn 01 mục đích. Vậy các mục đích đó là gì? Có thể liệt kê 03 mục đích cơ bản sau:

- Một là để có thể bức xạ tín hiệu sóng điện từ vào không gian dưới dạng sóng điện từ.

Trong thông tin vô tuyến điện, nếu muốn truyền tín đi xa bằng sóng điện từ, ở đầu ra của máy phát phải có anten phát. Kích thước của anten phát theo lý thuyết trường điện từ không nhỏ hơn 1/10 độ dài của bước sóng của tín hiệu cần bức xạ. Tín hiệu âm thanh, có phổ tần số từ khoảng 20 Hz đến khoảng 20 kHz, không được điều chế, muốn truyền đi với khoảng cách lớn thì cần phải có anten phát kích thước hàng chục km . Kích thước như vậy đồ sộ quá, đất đai thì đắt đỏ mà cái anten nó lớn cỡ đó thì… không biết nói sao :-). À! Tạm cho là không thực tế.

Nếu tín hiệu được điều chế lên tần số cao, anten sẽ có kích thước nhỏ hơn, hợp lý hơn. Chẳng hạn cái alô (“dế”), nhớ thời cách đây độ khoảng 15 năm, cái eric… 688 có cái anten cỡ 1~2cm đã oách lắm rồi. Nay, người ta “dấu nhẹm” cái anten “bé xíu” trong vỏ máy… vừa kinh tế, vừa đẹp các bác nhểy.

- Hai là để cho phép sử dụng hiệu quả kênh truyền.

Nếu không có điều chế điều gì sẽ xảy ra? Hôm trước, mình có đề cập câu chuyện “03 bà + 01 con vịt (nếu cần thêm tình tiết con vịt xoè ra 02 cái cánh cho thêm phần ly kỳ, hấp dẫn) = cái chợ”, mà chợ thì ồn ào, náo nhiệt lắm… chẳng nghe ra cái gì. Hôm nay, nói một cách kỹ thuật tí chút, việc truyền 02 hoặc nhiều tín hiệu (không được điều chế) trên kênh truyền cùng lúc, quá trình tách sóng ở đầu thu sẽ rất khó khăn nếu không muốn nói là không thể. Như vậy, 01 kênh truyền chỉ truyền 01 tín hiệu là “mang tội” lãng phí.

Điều chế tín hiệu cho phép ta dịch chuyển tín hiệu tần số thấp, băng thông hẹp (như tín hiệu âm thanh, từ khoảng 20 Hz đến khoảng 20 kHz) lên nhiều dải tần khác nhau (MF, HF, VHF, UHF,… đến 300 GHz, thôi thì tuỳ thích, sướng nhé), ở đầu thu sẽ thu và tách riêng từng tín hiệu nhờ bộ lọc. Nghe nói, thiên hạ triển khai dịch vụ mới, công nghệ vô tuyến mới rầm rầm mà hiện nay chỉ mới khai thác đến đoạn khoảng 60 GHz, chứ hơn nữa (đến 300 GHz) thì chưa có gì , mới thấy đúng là điều chế quả giá trị thật.

Cần nói thêm rằng phổ tần vô tuyến điện lên đến tận 300 GHz (so với các baseband thì quá lớn) mà Liên minh viễn thông quốc tế (ITU) cũng như các nước thành viên (trong đó có Việt Nam) vẫn xem tần số là tài nguyên hữu hạn, quý hiếm và khuyến cáo cần phải khai thác hiệu quả, tiết kiệm và hợp lý.

- Ba là để tăng cường khả năng chống nhiễu cho hệ thống.

Lại nhắc chuyện “03 bà + 01 con vịt…”, quả thật là ồn ào huyên náo. Tín hiệu được điều chế có khả năng chống nhiễu cao hơn, tuỳ thuộc vào kiểu điều chế và công nghệ. Xưa kia điều chế AM, FM,… nhất trần, ngày nay QPSK, QAM,… muôn phần tốt hơn. Đó là chưa kể các công nghệ hiện có như CDMA, OFDM,… với khả năng chống nhiễu thì thôi rồi, miễn bàn nhé.

3. Truyền đưa tín hiệu đi xa.

Việc truyền hay “cõng” tín hiệu đi xa, theo mình, cũng cần phải nghiêm túc hiểu (hay đánh giá) cụm từ truyền tín hiệu đi xa theo một nghĩa rộng hơn chứ không chỉ loanh quanh cái năng lượng cao/thấp. Và câu chuyện gần-xa không còn là vấn đề quá khó đối với công nghệ ngày nay. Thực tế đã chứng minh rồi. Chẳng hạn thông tin vệ tinh ~40 nghìn km (hầu hết "xài" băng SHF có dải tần từ 3 GHz đến 30 GHz) hoặc giả xem các đoạn clip robot (NASA) truyền tín hiệu từ sao hoả về thì quả là… đủ rồi.

Quả đúng làm khoa học phải biết hoài nghi khoa học . Hy vọng trong tương lai không xa loài chúng ta sẽ khai thác đến đoạn băng tần 300 GHz.

Mấy dòng kính các bác và thân chúc các bác cuối tuần vui vẻ .

Giả sử tần số là 10GHz,cự li truyền là 100Km và anten làm việc với hiệu suất 0.9 thì hệ số khuếch đại thu được là G(dBi)=20lg(d)+20log(f)+10lg(0.9)+20.4=79.9dBi.Tro ng khi đó nếu tại phía thu ta sử dụng anten có độ khuếch đại là 70dBi thì tổn hao truyền sóng là

20lg(4*pi*d)-20lg(C/f)-Gt(dBi)-Gr(dBi)= 2.5dB=>tổn hao bé hơn nhiều so với công suất thu được nên truyền đi được xa.Không bít em hiểu như vậy đúng ko.

Tần số cao -->năng lượng photon lớn nhưng lại suy hao lớn.

tần số thấp-->năng lượng photon nhỏ nhưng suy hao cũng nhỏ.

Vậy thì nếu em phân tập tần số (cùng công suất phát, vị trí và kích thước anten), thì tại điểm thu sóng nào (tần số cao hay thấp) có cường độ lớn hơn?

topic này lập cũng lâu rùi nhỉ.mình ko biết nhiều lắm nhưng cũng xin góp tí ý kiến.theo mình thì tần số càng cao thì suy hao càng lớn tần số thấp thì suy hao ít hơn do đó

nếu cùng 1 công suất phát thì tần thấp sẽ truyền xa hơn.tần cao mà muốn truyền xa thì công suất phát phải lớn mới truyền xa dc.vi thế dải tần thấp hiện nay hầu như đã sử dụng hết.còn dải tần cao hơn như 30Ghz thì chưa dùng vì cần phải có công suất quá lớn mới truyền đi xa đc.

vấn đề thứ 2 la tần cao thì năng lượng càng lớn .mình chưa xem ky về sóng điện từ lắm.nhưng theo mình thì 2 sóng có cùng 1 bien độ thì sóng nào có tần số cao hơn thì năng lượng lớn hơn nhưng mà nếu 2 cái ko cùng biên đọ thi sao.(cái nè minh dựa theo t/c sóng của sóg điện từ để đoán) còn về tính chất hạt của nó thì 1 phôtn có năng lượng hf thì sóng cao tần có năng lượng cao hơn nhưng mật độ số photon chắc gì đã cao hơn.cái nè mình cung ko hiểu rõ lắm.có gì ko đúng xin chỉ giáo.

trong thông tin vi ba người ta truyền sóng với tần số từ 300MHz trở lên!môi trường truyền là tầng khí quyển nên trước khi truyền sóng phải dịch phổ tín hiệu lên tần số cao!nguyên tắc tần số càng cao thì năng lượng càng lớn và có thể truyền đi được xa hơn! nếu bạn dùng tần số thấp như vậy bước sóng sẽ lớn khi lên đến tầng khí quyển sẽ va chạm với các ion và suy giảm năng lượng!tín hiệu không thể truyền đi xa được nữa!

Mình thấy mọi người tranh cãi vấn đề này quá. Thôi thì kiến thức ít nhiều cũng xin đóng góp

Tần số thấp: suy hao ít

Tần số cao: suy hao nhiều trong không gian tự do ( suy hao năng lượng thuần túy). Nhưng tần số càng cao thì tăng ích ăn ten càng lớn, bước sóng cũng càng nhỏ=> kích thước ăng ten tỷ lệ với bước sóng trên 2=> kích thước càng nhỏ.

Thông thường sóng mang là sóng trung tần nên phải nâng tần số lên cao để độ di tần ít, tránh suy giảm vào méo

Tín hiệu thoại là song công=> chiểm dải rộng, không những thế còn truyền ảnh, nhạc nữa=> cần dải tần rộng.

Các dải tần thấp đã bị chiếm hết cũng là 1 nguyên nhân phải nâng tần số lên cao.

Nhưng tần số cao thiết kế máy thu khó vì di pha lớn ( bước sóng lệch 1mm thì Fa đã thay đổi rất nhiều). Mà Fa là khó điều chỉnh nhất.( Được thì cũng phải mất mà)

Xét về phổ:tần số thấp chênh lệch phổ lớn. Tần số cao chênh lệch phổ ít=>ít méo

ĐẶC BIỆT, khi đẩy lên 1 tần số còn phải tiếp tục nâng tần để tránh 1 tần số bị " dội ngược lại" đúng bằng tần số cũ cũng sẽ tạo ra sai lệch.

Em đọc đi đọc lại nhiều lần mà vẫn không rút ra được kết luận.

Về vấn đề giữa tần số và suy hao thì đã hiểu. Nhưng còn vấn đề giữa tần số cao thì năng lượng lớn nên truyền xa vẫn không rõ.

1 Anh thì bảo E=hf -> f tăng thì E tăng. Không rõ E này tăng thì có đúng là truyền xa không

1 Anh khác thì bảo hệ số tăng ích của anten tỉ lệ thuận với f. f tăng thì tăng ích tăng nên hiệu suất phát cao hơn --> đi xa hơn.

L=20log(4pi*d/lamda) ( 1)

d : là khoảng cách trạm giữa 2 an ten

L: độ suy hao

Lam da: là bước sóng.

Lamda=c.T=c/f (2)

C là vận tôc ánh sáng

T là chu kỳ sóng= 1/f (f là tần số sóng mang)

Thay (2) và (1) rồi suy luận lấy