Vores læser Stig Mejlby Hansen har spurgt:
Kan to radiobølger påvirke hinanden? Spørgsmålet kom op under et wifi-kursus, jeg deltog i i sidste uge.
Vi kom til at diskutere, om to krydsende radiostråler kunne påvirke hinanden - om man f.eks. kunne genere eller helt afbryde en radioforbindelse mellem to punkter ved at skyde radiobølger vinkelret igennem midten af den første radioforbindelse.
Vi kunne enes om, at i området, hvor de to bølger mødes, vil der opstå forstyrrelser pga. 'superpositions-princippet', men at dette vil være begrænset til fællesområdet.
Kan nogen forklare, hvad der sker, og evt. ved hvike energiniveauer, der begynder at ske noget målbart?
Læs også: Magnetiske felter kan revolutionere trådløs kropskommunikation
Troels Bundgaard Sørensen, lektor på Institut for Elektroniske Systemer, Aalborg Universitet, svarer:
Taler vi om radiotransmission gennem vakuum (luft), kan vi gå ud fra, at linearitet gælder - og dermed også superpositionsprincippet. Dermed også sagt, at hvad angår energiniveauer, så er der i princippet ingen begrænsning (altså i ren vakuum).
Radiotransmission er broadcast, dvs. signalet/bølgen udbredes i alle retninger fra senderen. Pga. flervejsudbredelse i radiokanalen vil opfattelsen ved modtageren være nogenlunde den samme – at signalet synes at komme fra alle retninger (mere eller mindre).
Forbindelsen mellem to punkter er altså noget rumligt og ikke endimensionelt. Spørgsmålet er så, hvad eller hvor er midten, og hvilket signal/hvilken bølge?
Læs også: Tyve jammer trådløse alarmer med billigt udstyr købt på nettet
Med superposition kan man have udslukning, henholdsvis forstærkning, af kohærente radiobølger. Skal man udslukke radiobølgen ved superposition, skal man være kohærent med bølgen i samtlige punkter, og i radiokanalen altså med flere udbredende bølger.
Men, som spørgeren selv er inde på, så optræder kohærensen for radiobølger tidsligt og rumligt, dvs. over en vis tid og afstand (kohærenstid og kohærenslængde). Af den grund vil man med superposition fokusere på den rumlige placering af modtageren.
Den mest specifikke teknik i den forbindelse er formentlig 'time reversal', hvor man specifikt fokuserer et signal/ radiobølge i tid og rum ved at udnytte reciprocitet i radioudbredelsen, sædvanligvis med det formål at forstærke signalet, men man kan selvfølgelig også udslukke signalet.
For systematisk, og ikke bare tilfældigt, at kunne genere/afbryde, kræver det dog en eller anden form for feedback, passivt eller aktivt, fra det punkt, som skal generes/afbrydes, samt information om signalet (helt eller delvist, afhængigt af om man vil genere eller udslukke).
Læs også: Dansk frekvens-trick narrer bilradioer til at tune ind på ambulance-advarsel
Af flere grunde kan man altså ikke afbryde et radiosignal ved at skyde radiobølger ind imellem sender og modtager. Man skal også huske, at opfattelsen af at ’afbryde’ her går på at skabe lidt eller intet signal.
Her kunne man også tænke i at absorbere signalet/bølgen - i så fald tæt på senderen - og dermed dæmpe til et niveau under det detekterbare. Eller, alternativt, at overlejre med et forstyrrende og kraftigere signal (jamming). Jamming kræver mindre kendskab til signalet, end det der vil være påkrævet for at udslukke det ved superposition.
Superpositionsprincippet benyttes i stor udstrækning inden for radiosystemer, f.eks. i forbindelse med MIMO-transmission (Multiple Input Multiple Output), hvor fase og amplitude af de afsendte signaler fra flere antenner justeres, sådan at der opstår en bestemt superposition ved en eller flere modtagerantenner.
Princippet anvendes også i forbindelse med CoMP (Coordinated MultiPoint Transmission/Reception), hvor signaler fra flere basestationer justeres, sådan at man ved den 'ønskede' terminal i netværket opnår forstærkning, og ved udvalgte andre terminaler, udslukning.
