Phân tập tần số và phân tập không gian

     Phân tập tần số và phân tập không gian là hai phương pháp dùng để giảm ảnh hưởng của fading (fading phẳng và fading lựa chọn tần số đa đường) và nâng cao chất lượng tín hiệu thu. Việc sử dụng nhiều hơn một anten, hay tần số để thu phát một tín hiệu sẽ giúp cho việc tổng hợp lại tín hiệu ở đầu thu được tốt hơn, thông tin thu được sẽ chính xác hơn, chỉ có điều nguồn tài nguyên không gian và tần số cần phải sử dụng nhiều hơn, tốn kém hơn.

     Phân tập theo không gian là kỹ thuật thu hoặc phát một tín hiệu trên 2 hay nhiều anten với cùng một tần số vô tuyến. Khoảng cách giữa các anten của máy phát và máy thu phải được tính toán sao cho các tín hiệu riêng biệt được thu không tương quan với nhau. Trong thực thế thì không thể nào đạt được trạng thái lý tưởng này. Vì vậy chúng ta phải tính toán sao cho hệ số tương quan của các tín hiệu thu là nhỏ nhất có thể. Ta có thể dùng công thức sau để biểu thị hệ số tương quan không gian theo khoảng cách:

s[m] - là khoảng cách giữa 2 anten thu (hoặc 2 anten phát),

f[GHz] - là tấn số hoạt động của sóng mang vô tuyến,

d[km] - là khoảng cách truyền dẫn.

     Thực nghiệm cho thấy, ta phải chọn khoảng cách giữa 2 anten sao cho hệ số tương quan không gian không vượt quá 0,6.

     Hệ số cải thiện phân tập theo không gian:

s[m] - là khoảng cách giữa 2 anten,

f[GHz] - là tần số sóng mang vô tuyến,

ar - là hệ số khuếch đại điện áp tương đối của anten phân tập so với anten chính.

d[km] - là khoảng cách truyền dẫn,

Fm - là độ dự trữ fading phẳng.

     Khi không thể tìm được vị trí tốt nhất giữa 2 anten bằng các phương pháp mô phỏng, thì khoảng cách giữa 2 anten phải lớn hơn 150λ. Đây là thông số gần đúng cho một tuyến truyền dẫn có chiều dài từ 20 đến 70km và hoạt động trên dải tần từ 2 đến 11GHz.

     Phân tập theo tần số là kỹ thuật thu hoặc phát một tín hiệu trên hai hay nhiều kênh (tần số sóng vô tuyến) khác nhau. 

     Hệ số cải thiện phân tập theo tần số:

f[GHz] -  là tấn số trung tâm của băng tần,

d[km]- là độ dài đường truyền,
Δf/f[%] - là khoảng cách tần số tương đối,

Fm [dB] - là độ dự trữ fading.

     Công thức trên sử dụng cho hệ thống thông anten hoạt động ở tần số 2 - 11GHz, khoảng cách d từ 30 đến 70km, Δf/f <= 5%. Khi đó Iof >=5.

     Việc phân tập theo tần số đem đến hệ số cải thiện tốt hơn, nhưng việc sử dụng tài nguyên tần số lại không hiệu quả. 

     Để tăng hiệu quả chống fading, người ta có thể sử dụng kết hợp cả phân tập không gian và phân tập tần số.