移動通信技術(shù)及應用-第2章移動通信概論-文庫吧資料
2025-06-18 18:43本頁面
【正文】 定的速率移動時，會接收到來自遠方信號源發(fā)出的信號電波，并設信號電波與移動臺運動方向的夾角為，如圖 29所示，則頻移值可表示為： ? ? ???? co s?f 若移動臺朝向入射波的方向運動，則頻移為正，即接收頻率升高；反之，若移動臺逆向 入射波的方向運動，則頻移為負，即接收頻率降低。由于移動臺的不斷運動，電波傳播路徑上的地形、地物是不斷變化的，因而局部中值也是變化的。 第 1章 移動通信概述 直射波 反射波 圖 27 幾種傳播路徑 繞射波 移動信道的特征 2 第 1章 移動通信概述 直射波、反射波或散射波在接收地點形成干涉場，使信號產(chǎn)生深度且快速的衰落 ,這種衰落稱為快衰落，如圖 28所示。 （ 3）繞射：當無線電波由于地形外廓的變化，遮避住其傳播路徑時，則會出現(xiàn)繞射。 移動信道的特征 2 （ 2）漫反射：當無線電波投射到粗糙表面，且表面粗糙程度與輻射信號波長相似時，則產(chǎn)生漫反射，它服從惠更斯原理。 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動通信概述 移動信道的特征 2 傳播路徑與信號衰落 多普勒效應 多徑效應與瑞利衰落 慢衰落特性和衰落儲備 多徑時散與相關(guān)帶寬 第 1章 移動通信概述 傳播路徑與信號衰落 移動無線電波傳播路徑損耗，主要是由于地形、傳播路徑上的無線電散射體等原因產(chǎn)生的，是直射加上鏡面反射、漫反射和繞射等的綜合結(jié)果，如圖 27所示。為此，在固定地址通信中，選擇 站址時應力求減弱地面反射，或調(diào)整天線的位置和高度，使地面反射區(qū)離開光滑界面。實際的反射路徑、直射路徑的電波相位差 Δθ可由兩者間的路徑差計算而得： ??? ?????? d2 式中， 2π/λ稱為相移常數(shù)，決定于工作波長， Δd為兩路徑的差值。由圖 26可見，當x/x1，則障礙物對直射波的傳播基本上沒有影響；當 x=0時，即 TR直射線從障礙物頂點擦過時，繞射損耗約 6dB；以當 x0時，即直射線低于障礙物頂點時，損耗急劇增加 。由費涅爾繞射理論可得障礙物引起的繞射損耗與費涅爾余隙的關(guān)系如圖 27所示。圖中 x表示障礙物頂點 P至連線 TR的距離，在傳播理論中稱作費涅爾余隙。 第 1章 移動通信概述 4 、障礙物的影響與繞射損耗 點波在直射傳播的路徑上可能存在山丘、建筑等障礙物，這些障礙物會引起除了自由空間傳播損耗外的附加損耗，這種附加損耗稱為繞射損耗。 第 1章 移動通信概述 （ 4）視距傳播 視線傳播的極限距離可由圖 24計算，設發(fā)射與接收天線的高度分別為 ht和 hr，兩個天線頂點的連線 AB與地面相切于 C點。 無線電波的傳播特性 1 所以，大氣折射有利于超視距的傳播。我們用“地球等效半徑”來表征大氣折射對電波傳播的影響，即認為電波依然按直線方向行進，只是地球的實際半徑 Ro（ 106m）變成了等效半徑 Re， Re與 Ro之間的關(guān)系為 第 1章 移動通信概述 dhdnRRRk e0011??? 式中， k稱作地球等效半徑系數(shù)，若當 dn/dh0，則表示大氣折射率 n隨著高度升高而減少，因而 k1， ReRo。因此，大氣高度不同， εr也不同，即 dn/dh也是不同的。由（式 212）可推算出，在該公式的適用范圍內(nèi)，若將 f或 d增大一倍，則損耗將分別增加 6dB。由于橫坐標采用對數(shù)尺度，故損耗（ dB）與距離呈現(xiàn)直線關(guān)系。由式（ 21）可得自由空間傳播損耗為 204 ????????? dL則 dfdBL )(0 ???無線電波的傳播特性 1 式中， f為工作頻率（ MHz）， d為傳播距離（ Km）。收信天線接收的功率為 ASPr ??式中 A為收信天線的有效面積。 無線電波的傳播特性 1 以上的輻射器為各向同性輻射器，若輻射器有方向性，則可設其方向性系數(shù)為 Dt，有： dDPE tt300 ?或 ? ? dDPdBE tt ?????第 1章 移動通信概述 （ 2）自由空間的傳播損耗 傳播損耗 Lo是指發(fā)信天線的輻射功率 Pt與收信機輸入功率Pr 之比，即 rtPPL ?0（式 28） 自由空間傳播損耗是指收、發(fā)天線都是各向同性輻射器時，兩者之間的傳播損耗。在O點有一個各向同性的輻射器，假設其輻射功率為 Pt，從電磁場理論知道，在距離波源為 d處的功率密度如下： 圖 22 各向同性輻射器在自由空間的輻射 無線電波的傳播特性 1 ??????? 224 mdps t ??同時，功率密度可寫成： ?1 2 021 2000EHEHEsmm ???式中， Em、 Hm分別為電場強度和磁場強度的振幅值； Eo、 Ho分別為電場強度和磁場強度的有效值，故可得 )(300 mvd PE t?第 1章 移動通信概述 式中 Pt和 d的單位分別為 W和 m。
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