《移動通信天線系統(tǒng)》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 段 . ? 超短波由于頻率高 ,波長短 ,故它的地面波衰減很快 ,不適合做較遠(yuǎn)距離傳播 . ? 超短波主要由空間波來傳播 .在 LOS內(nèi)的接受裝置能穩(wěn)定地接受直接波 ,而地面反射波會受到地表的影響 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 8 無線電波的基本知識 傳播速度 ? 無線電波波長 ,頻率和傳播速度的關(guān)系 – 公式 : λ ＝Ｖ /ｆ – 傳播速度還與傳播介質(zhì)有關(guān) ,可表示為 : Ｖ ε `＝Ｃ /√ ε ,其中 ε 為介質(zhì)的相對介電常數(shù) .空氣的相對介電常數(shù)與真空中的接近 ,略大于 1. – 在傳播中波會減弱 ,能量會損耗 . – 通常使用的聚四氟乙烯絕緣同軸射頻電纜的相對介電常數(shù)約為 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 9 無線電波的基本知識 多徑傳播 ? 無線電波遇到障礙物時 ,會發(fā)生反射 ,繞射 ,散射等多種傳播形式 ,會以不同的時延從不同的方向通過多條路徑到達(dá)接收機(jī)端的天線 ,這種現(xiàn)象就叫多徑傳播 . ? 多徑傳播使得信號在接收端通過矢量疊加后會產(chǎn)生或強(qiáng)或弱的合成信號 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 10 無線電波的基本知識 損耗和效應(yīng) ? 電波在傳播上產(chǎn)生三類損耗和三種效應(yīng) : – 三類不同損耗 ? 路徑傳播損耗 :又稱衰耗 ,是指電波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗 ,反應(yīng)了傳播在宏觀大范圍 (公里量級 )的空間距離上的接收電平平均值的變化趨勢 . ? 慢衰落損耗 :是由于電波在傳播路徑上受到建筑物等阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗 .它反應(yīng)了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長量級接收電平平均值變化而產(chǎn)生的損耗 ,一般遵從對數(shù)正態(tài)分布 ,其變化率較慢 ,故又稱慢衰落 . ? 快衰落損耗 :是由于多徑傳播而產(chǎn)生的衰耗 ,它反應(yīng)了微觀范圍數(shù)十波長量級接收電平平均值變化而產(chǎn)生的損耗 ,一般遵從 Rayleigh(瑞利 )分布或 Rician(萊斯 )分布 ,其變化率較慢衰落快 ,故稱為快衰落 .又可分為 :空間選擇性 ,頻率選擇性和時間選擇性衰落 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 11 無線電波的基本知識 損耗和效應(yīng) – 三種效應(yīng) : ? 陰影效應(yīng) :由大型建筑物或其它物體阻擋而形成在傳播接受區(qū)域上的半盲區(qū) . ? 遠(yuǎn)近效應(yīng) :由于接收用戶的隨機(jī)移動性 ,用戶和基站間的距離也在隨機(jī)變化 ,若各用戶的發(fā)射功率一樣 ,那么到達(dá)基站的信號強(qiáng)弱不同 ,近者強(qiáng) ,遠(yuǎn)者弱 ,系統(tǒng)的非線性進(jìn)一步加重 ,出現(xiàn)強(qiáng)者更強(qiáng) ,弱者更弱和以強(qiáng)壓弱的現(xiàn)象 ,稱為遠(yuǎn)近效應(yīng) . ? 多普勒效應(yīng) :是由于接收的移動用戶高速運(yùn)動而引起傳播頻率的擴(kuò)散而引起的 ,其擴(kuò)散程度與用戶的運(yùn)動速度成正比 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 12 無線電波的基本知識 電波的極化 ? 無線電波的極化 – 無線電波的空間傳播時 ,其電場方向是按照一定的規(guī)律變化的 ,這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化 . – 其電場方向稱為電波的極化方向 .與地面比較 ,分垂直極化波和水平極化波 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 13 目錄 ? 無線電波的基本知識 ? 天線的基本原理 ? 傳輸線的基本概念 ? 典型的移動通信天線技術(shù)指標(biāo) ? 電磁波安全標(biāo)準(zhǔn) ? 基站天饋線系統(tǒng) ? 拋物面天線簡介 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 14 Bl a h b l a hb la h b l a h天線的基本原理 天線 ? 天線 – 把從導(dǎo)線上傳下來的電信號轉(zhuǎn)化為無線電波發(fā)射到空間 . – 收集無線信號并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 15 天線的基本原理 輻射場 ? 當(dāng)導(dǎo)體上通以高頻電流時 ,在其周圍空間會產(chǎn)生電場與磁場 .按電磁場在空間的分布特性 ,可分為近區(qū) ,中間區(qū) , 遠(yuǎn)區(qū) .設(shè) R為空間一點距導(dǎo)體的距離 ,在 R≤ λ/2π時的區(qū)域稱近區(qū) ,在該區(qū)內(nèi)的電磁場與導(dǎo)體中電流 ,電壓有緊密的聯(lián)系 .在 R≥ λ/2π的區(qū)域稱為遠(yuǎn)區(qū) ,在該區(qū)域內(nèi)電磁場能離開導(dǎo)體向空間傳播 ,它的變化相對于導(dǎo)體上的電流電壓就要滯后一段時間 ,此時傳播出去的電磁波已不與導(dǎo)線上的電流 ,電壓有直接的聯(lián)系了 ,這區(qū)域的電磁場稱為輻射場 .發(fā)射天線正是利用輻射場的這種性質(zhì) ,使傳送的信號經(jīng)過發(fā)射天線后能夠充分地向空間輻射 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 16 天線的基本原理 輻射系統(tǒng) ? 在平行雙線的傳輸線上為了使只有能量的傳輸而沒有輻射 ,必須保證兩線結(jié)構(gòu)對稱 ,線上對應(yīng)點電流大小和方向相反 .且兩線間的距離 ≤ λ .要使電磁場能有效地輻射出去 ,就必須破壞傳輸線的這種對稱性 ,如采用把二導(dǎo)體成一定的角度分開 ,或是將其中一邊去掉等方法 ,都能使導(dǎo)體對稱性破壞而產(chǎn)生輻射 .如圖 3,圖中將開路傳輸或距離終端 λ /4處的導(dǎo)體成直狀分開 ,此時終端導(dǎo)體上的電流已不是反相而是同相了 ,從而使該段導(dǎo)體在空間點的輻射場同相迭加 .構(gòu)成一個有效的輻射系統(tǒng) . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 17 天線的基本原理 接收系統(tǒng) ? 電磁波從發(fā)射天線輻射出來以后 ,向四面?zhèn)鞑コ鋈?,若電磁波傳 播的方向上 放一對稱振子 ,則在電磁波的作用下 ,天線振子上就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 .如此時天線與接收設(shè)備相連 ,則在接收設(shè)備輸入端 就會產(chǎn)生高頻電流 ,這樣天線就起著接收作用并將電
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