【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的數(shù)量、高度、分布和材料特性； ? 該地區(qū)的植被特征； ? 天氣狀況； ? 自然和人為的電磁噪聲狀況。 ? 另外，無(wú)線(xiàn)傳播模型還受到系統(tǒng)工作頻率和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀況的影響。 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 無(wú)線(xiàn)傳播理論 ? 在相同地區(qū)，工作頻率不同，接收信號(hào)衰落狀況各異；靜止的移動(dòng)臺(tái)與高速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)的傳播環(huán)境也大不相同。 ? 根據(jù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的需要，我們一般將無(wú)線(xiàn)傳播模型分為兩類(lèi)：室外傳播模型和室內(nèi)傳播模型。 ? 常用的模型如下表所示： 模型名稱(chēng) 適用范圍 OkumuraHata 適用于 900MHz 宏蜂窩預(yù)測(cè) Cost231Hata 適用于 1800MHz 宏蜂窩預(yù)測(cè) Cost231 WalfishIkegami 適用于 900和 1800MHz 微蜂窩預(yù)測(cè) KeenanMotley 適用于 900和 1800MHz 室內(nèi)環(huán)境預(yù)測(cè) 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 無(wú)線(xiàn)傳播理論 OkumuraHata模型計(jì)算 頻率 f(1501000MHz) 900 基站高度 hb(30200m) 30 移動(dòng)臺(tái)高度 hm(110m) 1 距離 d(120km) 2 城區(qū)修正值 A(hm)=(*log10(f))hm(*log10(f)) 路徑損耗 Lp=+*log10(f)*log10(hb)+(*log10(hb))*log10dA(hm) 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 無(wú)線(xiàn)傳播理論 ? ? 在移動(dòng)通信中信號(hào)的相位不斷變化，產(chǎn)生附加頻移，這種頻移稱(chēng)為多普勒效應(yīng)。 ? 在 GSM系統(tǒng)中多普勒效應(yīng)引起頻率變化的關(guān)系可以通過(guò)下面的公式給出： ? 若基站為頻率源 f，則基站接收到的頻率 fˊ為 ? fˊ=f(1177。 v/c) ? 式中： v為 MS的移動(dòng)速度， c為空中信號(hào)傳播速度（設(shè)為3 108m/s）。 ? 當(dāng) MS向基站方向移動(dòng)時(shí)取“ +”號(hào)，遠(yuǎn)離基站時(shí)取“ ”號(hào)。 ? 若 MS為頻率源 f，則基站接收到的頻率 fˊ為 ? fˊ=f/(1177。 u/c) ? 式中： u為 MS的移動(dòng)速度， c為空中信號(hào)傳播速度（設(shè)為3 108m/s）。 ? 當(dāng) MS向基站方向移動(dòng)時(shí)取“ ”號(hào)，遠(yuǎn)離基站時(shí)取“ +”號(hào)。 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 無(wú)線(xiàn)傳播理論 ? ? 從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)傳播路徑上，有直射波和反射波，反射波的電場(chǎng)方向正好與原來(lái)相反，相位相差 180度；如果天線(xiàn)高度較低且距離較遠(yuǎn)時(shí)，直射波路徑與反射波路徑差較小，則反射波將會(huì)產(chǎn)生破壞作用。 ? 另外，直射波與反射波路徑差為 ，帶來(lái)的相位差為 , ht、 hr分別表示發(fā)射機(jī)和接收機(jī)離地面的高度， d為發(fā)射機(jī)到接收機(jī)間的水平距離，如圖： dhh rt2dhh rt??4??武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 無(wú)線(xiàn)傳播理論 ? 忽略從發(fā)射點(diǎn)通過(guò)地波傳播到達(dá)接收機(jī)的一部分信號(hào)（該信號(hào)在超高頻和甚高頻段可以忽略不計(jì)），則總的接收?qǐng)鰪?qiáng)和自由空間場(chǎng)強(qiáng)（單位為 V/m）的比值的平方為： ? 這個(gè)式子表明，設(shè) n為自然數(shù)，當(dāng) Δ為（ 2n－ 1） ∏時(shí)，可產(chǎn)生6dB的的信號(hào)功率增益；而當(dāng) Δ為 2n ∏時(shí)，兩路信號(hào)相互抵消。這個(gè)角度的變化可能是由于天線(xiàn)高度、傳播距離的變化或者兩者共同作用所引起的。 ? 仿真結(jié)果還表明，當(dāng) d小于 時(shí)，△ /2大于 ∏/2， 此時(shí)所得增益的大小隨移動(dòng)臺(tái)向基站靠攏而擺動(dòng)；當(dāng) d大于 時(shí)， △ /2小于 ∏/2， 移動(dòng)臺(tái)遠(yuǎn)離基站移動(dòng)時(shí)增益無(wú)擺動(dòng)。 ? 實(shí)際傳播環(huán)境中，如果直達(dá)路徑跳過(guò)起伏不平的地形及地表的建筑物，則反射波會(huì)對(duì)直射波產(chǎn)生積極作用；否則就有可能成為具有破壞性的多徑干擾，且破壞作用隨頻率增高而變大。因此應(yīng)該將基站的天線(xiàn)建得盡可能離地面高。 )2(si n42si n4 22dhhEE rtfsr e c????????? ???????????rthh4?rthh4武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) ? 天線(xiàn)是將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為無(wú)線(xiàn)信號(hào)的關(guān)鍵器件，其質(zhì)量的優(yōu)良和是否合理使用對(duì)無(wú)線(xiàn)通信工程的成敗起到重要作用。 ? 天線(xiàn)的方向性 ? 天線(xiàn)輻射電磁波具有方向性，它表示天線(xiàn)向一定方面輻射電磁波的能力。反之，作為接收天線(xiàn)的方向性表示了它接收不同方向來(lái)的電磁波的能力。 ? 天線(xiàn)方向性：天線(xiàn)的輻射電磁場(chǎng)在一定距離上隨空間角坐標(biāo)分布的圖形。 ? 除非特殊說(shuō)明，在一般情況下，通常天線(xiàn)方向圖指的是功率方向圖，幅度以 dB為單位。 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) ? 根據(jù)定義，天線(xiàn)的方向圖是三維立體圖，但實(shí)際獲得完整的三維方向圖是非常困難的。通常根據(jù)天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇兩個(gè)或多個(gè)特征面測(cè)得該平面內(nèi)的二維方向圖如： ? E面方向圖：通過(guò)最大輻射方向并與電場(chǎng)矢量平行的平面； ? H面方向圖：通過(guò)最大輻射方向并與磁場(chǎng)矢量平行的平面； ? 水平面方向圖（ Horizontal）：是指與地面平行的平面內(nèi)的方向圖； ? 垂直面方向圖（ Vertical）：是指與地面垂直的平面內(nèi)的方向圖。 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) ? 無(wú)線(xiàn)電波的傳播示意圖： ? 當(dāng)天線(xiàn)為垂直極化時(shí)， H面近似為水平面， E面近似為垂直面，如果天線(xiàn)為水平極化則情況正好相反。 ? E面圖和 H面圖只是描述了天線(xiàn)的功率密度的分布情況，但不能定量的反映天線(xiàn)的主要特征。為了更好的描述天線(xiàn)的方向圖，常使用半功率波束寬度、副瓣電平、前后比、第一上副瓣抑制、第一下零點(diǎn)填充等都是描述方向圖特征的指標(biāo)。 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) ? 波瓣 ? 零功率點(diǎn)波瓣寬度：主瓣最大值兩邊兩個(gè)零輻射方向之間的夾角。 ? 半功率點(diǎn)波瓣寬度：在 E面或 H面的等距線(xiàn)上，主瓣最大值兩邊場(chǎng)強(qiáng)等于最大場(chǎng)強(qiáng)的 （或一半功率密度）的兩輻射方向間的夾角。 ? 副瓣電平：副瓣與主瓣最大值之比，通常用 dB表示。 ? 后瓣：與主瓣相反方向上的副瓣。 ? 前后比：等距線(xiàn)上，主瓣和后瓣功率密度最大值之比 (dB) ? 在實(shí)際應(yīng)用中由于天線(xiàn)的上副瓣信號(hào)不能起到覆蓋的作用，且常常造成越區(qū)覆蓋的問(wèn)題，所以我們會(huì)想方設(shè)法抑制這個(gè)方向上信號(hào)的發(fā)射，而一般與主瓣方向夾角較小的第一上副瓣的功率密度最大，影響最壞，所以我們以對(duì)它的抑制為考察指標(biāo)： ? 第一上副瓣抑制（ First Upper Side Lobe Suppression）。 ? 與之相反，在主瓣與第一下副瓣之間的第一下零點(diǎn)方向的功率密度非常的低，常會(huì)產(chǎn)生天線(xiàn)下面信號(hào)很弱甚至無(wú)法通話(huà)的現(xiàn)象，所以我們有會(huì)對(duì)這部分的信號(hào)做增強(qiáng)處理： ? 第一下零點(diǎn)填充（ First Down NullFill）。 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) ? 天線(xiàn)的增益 Gi ? 定義：在相同輸入功率、相同距離條件下，天線(xiàn)在最大輻射方向上的功率密度與無(wú)方向性天線(xiàn)在該方向上的功率密度之比 (單位 dBi) 。 ? 有時(shí)也以無(wú)耗半波振子的增益系數(shù) ()作比較標(biāo)準(zhǔn)，記為 Gd(單位dBd)。 ? ? 或 ? 天線(xiàn)通常是無(wú)源器件，它并不放大電磁信號(hào)，天線(xiàn)的增益是將天線(xiàn)輻射電磁波進(jìn)行聚束以后比起理想的參考天線(xiàn)，在輸入功率相同條件下，在同一點(diǎn)上接收功率的比值。 ? 顯然增益與天線(xiàn)的方向圖有關(guān)。方向圖中主波束越窄，副瓣尾瓣越小，增益就越高。由此可以看出，天線(xiàn)的高增益是以減小天線(xiàn)波束的照射范圍為代價(jià)的。 idGG ? ? ? ? ? ?? d B iGd B dG id武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) ? 天線(xiàn)的下傾角與方向圖 ? 在實(shí)際工程中我們常常遇到需要調(diào)整天線(xiàn)的下傾角的情況 。 當(dāng)天線(xiàn)下傾角為 0時(shí) ， 覆蓋的區(qū)域較大 ， 使各個(gè)小區(qū)之間的覆蓋重疊區(qū)較大 ，為減小天線(xiàn)的覆蓋區(qū)我們會(huì)采用減小基站輸出功率或增大天線(xiàn)下傾角的方式 。 當(dāng)覆蓋區(qū)比基站地勢(shì)低時(shí) ， 天線(xiàn)需要作下傾處理 。 ? 以下圖紙為沒(méi)有下傾 、 電調(diào)下傾和機(jī)械下傾情況下方向圖在地面上的映像圖： 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 WUHAN HONGXIN TELECOMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. 天 線(xiàn) ? 同時(shí) ， 不同的下傾角還會(huì)導(dǎo)致天線(xiàn)方向圖的