天線與電波傳播ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 22:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 負(fù)載吸收 ?饋線上只有入射波，沒(méi)有反射波 ?天線和饋線不匹配時(shí)，負(fù)載只能吸收部分能量 ?入射波的一部分能量反射回來(lái)形成反射波 例：反射損耗為 10log(10/)=13dB 52 – 電源與負(fù)載的連接 ?不平衡電源或不平衡負(fù)載之間用同軸電纜連接，平衡電源與平衡負(fù)載間用平行傳輸線連接 ?平衡性或不平衡性遭到破壞時(shí)需加裝“平衡－不平衡”的轉(zhuǎn)換裝置 (平衡變換器 ) ?λ/2平衡變換器 (Ｕ形平衡變換器 ) ?λ/4四分之一波長(zhǎng)短路傳輸線終端 53 ? λ/2平衡變換器 (Ｕ形平衡變換器 ) ?用于不平衡饋線與平衡負(fù)載連接時(shí)的平衡變換 ?阻抗變換作用 例：同軸電纜的阻抗匹配 54 ?平衡 不平衡變換 ?四分之一波長(zhǎng)短路傳輸線終端的高頻開路的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)天線平衡輸入端口與同軸饋線不平衡輸出端口間的平衡 不平衡變換 55 ?概述 – 統(tǒng)計(jì)數(shù)字特征 ?場(chǎng)強(qiáng)中值 ?具有 50%概率的場(chǎng)強(qiáng)值稱為場(chǎng)強(qiáng)中值 ?場(chǎng)強(qiáng)值高于規(guī)定電平值的持續(xù)時(shí)間占統(tǒng)計(jì)時(shí)間的一半時(shí)，所規(guī)定的電平值 ?場(chǎng)強(qiáng)中值等于接收機(jī)最低門限值時(shí)通信可通率為 50% 56 ?衰落深度 ?表示衰落的嚴(yán)重程度 ?用接收電平與場(chǎng)強(qiáng)中值電平之差表示 ?一般移動(dòng)通信系統(tǒng)中，衰落深度可達(dá) 20～ 30dB ?衰落持續(xù)時(shí)間 ?場(chǎng)強(qiáng)低于某一給定電平值的持續(xù)時(shí)間 ?用于表示信息傳輸受影響的程度，也可用于判斷信令誤碼的長(zhǎng)度 57 ?衰落速率 ?簡(jiǎn)稱衰落率，用來(lái)描述衰落的頻繁程度，即接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)變化的快慢 ?單位時(shí)間內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)包絡(luò)與給定電平值 ER的交點(diǎn)數(shù)的一半 ?與工作頻率、 MS行進(jìn)速度和行進(jìn)方向等因素有關(guān) ?N=V/(λ/2)=*103*V*f(Hz) 式中 V以 km/h為單位， f單位為 MHz ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，音頻通帶或信令數(shù)據(jù)通帶的低端應(yīng)高于衰落率 58 – 場(chǎng)強(qiáng)估算模型 ?自由空間的傳播損耗 ?自由空間是一個(gè)理想的空間 ?電波直線傳播，不被吸收，不會(huì)被反射、折射、繞射和散射，電磁波的能量沒(méi)有損失 ?信號(hào)從天線發(fā)散傳播，接收機(jī)只能收到發(fā)射信號(hào)功率的一部分，未收到部分可視為傳播損耗 59 ?自由空間的傳播損耗 Lbs ?Lbs=+20lgf(MHz)+20lgd(km) ?僅與傳輸距離、工作頻率有關(guān)，與收發(fā)天線增益無(wú)關(guān) ?工作頻率提高一倍，或傳播距離增加一倍時(shí)，傳播損耗增加 6dB 60 ?場(chǎng)強(qiáng)估算模型 ?Okumura模式（ OM模型） ?Egli模型 ?Bullingron（ BM） 模型 ? OM模型 ?以日本東京城市場(chǎng)強(qiáng)中值實(shí)測(cè)結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)曲線構(gòu)成 ?將城市視為“準(zhǔn)平滑地形”，給出城市場(chǎng)強(qiáng)中值，對(duì)于其他地形或地物情況，則給出修正值，在場(chǎng)強(qiáng)中值基礎(chǔ)上進(jìn)行修正 ?OM模型適用范圍：頻率為 100～ 1500MHz； 基站天線高度為 30～ 200m； 移動(dòng)臺(tái)天線高度為 1～ 10m； 傳播距離為 1～ 20km的范圍場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè) 61 ?地形地物的分類 – 地形的分類 ?準(zhǔn)平滑地形 ?傳播路徑地形剖面圖上，表面起伏高度在 20m以下，且起伏緩慢 ?不規(guī)則地形 ?丘陵地形、孤立山岳、傾斜地形、水陸混合地形 62 ?基站天線有效高度 hb ?hb=htnhgn ? hgn： 從基站天線架設(shè)點(diǎn)起 3～ 5km距離內(nèi)的平均地面海拔高度 ? Htn： 基站天線的海拔高度 ?天線高度均指天線有效高度 ? MS天線有效高度 hm ?有效高度 ?指地面以上的高度 63 – 地物的分類 ?按地面障礙物的密集程度和屏蔽程度分： ?開闊地：在電波傳播方向上無(wú)高大樹木、建筑物等障礙物，呈開闊狀地面 ?郊區(qū)：移動(dòng)臺(tái)周圍的障礙物不稠密 ?市區(qū)：移動(dòng)臺(tái)周圍的障礙物稠密 64 ? 準(zhǔn)平滑地形上的 電波傳播特性 – 市區(qū)傳播衰減中值 的預(yù)測(cè) ?基本衰耗中值 Am(f,d) ?取決于傳播距離 d、 工作頻率 f ?Am(f,d)曲線以 hb=200m， hm=3m 為基準(zhǔn) 65 ? 基站天線有效 高度增益因子 Hb(hb,d) 66 ? MS天線有效 高度增益因子 Hm(hm,f) 67 ?準(zhǔn)平滑市區(qū)傳播衰減中值 ?L市區(qū) =Lbs+Am(f,d)Hb(hb,d)Hm(hm,f) ?Hb(hb,d)、 Hm(hm,f)為增益因子，計(jì)算衰減中值時(shí)取減號(hào) 68 – 郊區(qū)、開闊地的 衰減中值的預(yù)測(cè) ?郊區(qū)衰減中值的預(yù)測(cè) ?L郊區(qū) =Ls市區(qū) Kmr ?郊區(qū)修正因子 Kmr 69 ?開闊地衰減中值的預(yù)測(cè) ? L開闊地 =Ls市區(qū) Qo(或 Qr) ? Qo為開闊地修正因子 ? Qr為準(zhǔn)開闊地的修正因子 70 ?不規(guī)則地形修正因子 – 丘陵地的修正因子 ?地形起伏高度△ h： 指自接收 MS向發(fā)射的基站方向延伸 10km的范圍內(nèi)，地形起伏的 90%與 10%處的高度差 ?丘陵地修正因子分為兩項(xiàng) ?以△ h為參數(shù)而變化的丘陵地修正因子 Kh ?丘陵地微小修正因子 Khf ?主要是考慮在丘陵中，谷底與山峰處的屏蔽作用不同，靠近山峰處， Khf取負(fù)值，靠近山谷處， Khf取正值 71 – 丘陵地的修正因子 72 – 孤立山岳的修正因子 Kjs ?電波傳播路徑上有刃形單獨(dú)山岳時(shí)，其背后的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算應(yīng)考慮其繞射衰減 ?繞射衰減修正因子 Kjs在山岳高度 H為 200m時(shí)，以山岳到發(fā)射點(diǎn)的距離 d 到接收點(diǎn)的距離 d2為參數(shù) ?若山岳高度 H≠200m， 則需乘上高度影響系數(shù)α=， 即修正因子變?yōu)椋?αKjs 73 – 孤立山岳的 修正因子 Kjs 74 – 斜坡地形的修正 因子 Ksp ?在 5～ 10km內(nèi)地形傾斜 ?正斜坡，傾角為 +θm ?負(fù)斜坡，傾角為 θm 75 – 水陸混合路徑的修正因子 KS ?以 dSR與全距離 d的比值為地形參數(shù) ?水面位于 MS一方時(shí)混合路徑修正因子如曲線A(實(shí)線 )所示 ?水面位于基站一方時(shí)混合路徑的修正因子如曲線B(虛線 )所示 ?當(dāng)水面在傳播路徑中間時(shí)，則取曲線的中間值 76 – 水陸混合路徑 修正因子 KS 77 ?其他因素對(duì)電波傳播的影響 – 街道走向修正因子 Kaf/Kac ?當(dāng)電波傳播方向與街道走向平行 ?在縱向路線上 ?修正因子 Kaf為正值，表示場(chǎng)強(qiáng)中值高于基準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)中值 ?當(dāng)電波傳播方向與街道走向垂直 ?在橫向路線上 ?修正因子 Kac為負(fù)值，表示場(chǎng)
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