微波技術(shù)與天線第7章-展示頁
2025-05-23 06:12本頁面
【正文】 信號畸變 。 載有信號的無線電波都占據(jù)一定的頻帶 , 當電波通過媒質(zhì)傳播到達接收點時 , 由于各頻率成分傳播速度不同 , 因而不能保持原來信號中的相位關(guān)系 , 引起波形失真 。產(chǎn)生失真的原因有兩個 : 一是媒質(zhì)的色散效應(yīng) , 二是隨機多徑傳輸效應(yīng)。 信號的衰落現(xiàn)象嚴重地影響電波傳播的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的可靠性 , 需要采取有效措施 （ 如分集接收等 ） 來加以克服 。 快衰落疊加在慢衰落之上 。 這種起伏的周期很短 , 信號電平變化很快 , 故稱為快衰落 , 如圖 7 1(b)所示 。 第 7章電波傳播概論 圖 7 – 1 衰落現(xiàn)象 ( a ) 慢衰落 ( b ) 快衰落100( 秒 )1 1 : 0 0 ( 小時 )相對電平5011 0 : 0 09 : 0 02040305010203040第 7章電波傳播概論 干涉型衰落主要是由隨機多徑干涉現(xiàn)象引起的 。 由這種原因引起的信號電平的變化較慢 , 所以稱為慢衰落 , 如圖 7 1(a)所示 。 如大氣中的氧 、 水汽以及由后者凝聚而成的云 、 霧 、 雨 、 雪等都對電波有吸收作用 。 根據(jù)引起衰落的原因分類 , 大致可分為吸收型衰落和干涉型衰落 。 不同的傳播方式 、 傳播媒質(zhì) , 信道的傳輸損耗不同 。 這種能量損耗可能是由于大氣對電波的吸收或散射引起的 , 也可能是由于電波繞過球形地面或障礙物的繞射而引起的 。第 7章電波傳播概論 電波傳播的基本概念 視距傳播 天波傳播 地面波傳播 不均勻媒質(zhì)的散射傳播 第 7章 電波傳播概論 返回主目錄 第 7章電波傳播概論 第 7章 電波傳播概論 1. 天線置于自由空間中 , 假設(shè)發(fā)射天線是一理想的無方向性天線 , 若它的輻射功率為 PΣ瓦 , 則離開天線 r處的球面上的功率流密度為 S0= 功率流密度又可以表示為 )/(4 22 mwrp? ?s第 7章電波傳播概論 ?120)Re (21 200EnHEs ?? ???由此 , 離天線為 r處的電場強度 E0值為 rPE ?? 300 又假設(shè)發(fā)射天線是一實際天線 , 其輻射功率仍為 PΣ, 設(shè)它的輸入功率為 Pi, 若以 Gi表示實際天線的增益系數(shù) , 則在離實際天線 r處的最大輻射方向上的場強為 rGPE ii300 ?第 7章電波傳播概論 如果接收天線的增益系數(shù)為 GR, 有效接收面積為 Ae, 則在距離發(fā)射天線 r處的接收天線所接收的功率為 ??? 44220RiieRGrGpASp ???? 將輸入功率與接收功率之比定義為自由空間的基本傳輸損耗 : RiRibf GGrpPL 14 ???????????將上式取對數(shù)得 Ribf ppL lg10?)()()(lg20)( dBGdBGkmrM H Zf Ri ?????第 7章電波傳播概論 由上式可見 : 若不考慮天線的因素 , 則自由空間中的傳輸損耗 , 是球面波在傳播的過程中隨著距離的增大 ， 能量自然擴散而引起的 , 它反映了球面波的擴散損耗 。 2. (1) 傳輸損耗 （ 信道損耗 ） 電波在實際的媒質(zhì) （ 信道 ） 中傳播時是有能量損耗的 。 在傳播距離 、 工作頻率 、 發(fā)射天線 、 輸入功率和接收天線都相同的情況下 , 設(shè)接收點的實際場強 E、 功率 PR′， 而自由空間的場強為 E0、 功率為 PR， 則信道的衰減因子 A為 第 7章電波傳播概論 RRPpEEdBA ??? lg10lg20)(0則傳輸損耗 Lb為 )(lg10lg10lg10 dBALpPpPpPLbfRRRiRib ??????? 若不考慮天線的影響 , 即令 Gi=GR=1, 則實際的傳輸損耗為 )()(lg20)( dBAkmrM H zfL b ???? 式中 , 前三項為自由空間損耗 Lbf； A為實際媒質(zhì)的損耗 。 第 7章電波傳播概論 (2) 所謂衰落 , 一般是指信號電平隨時間的隨機起伏 。 吸收型衰落主要是由于傳輸媒質(zhì)電參數(shù)的變化 , 使得信號在媒質(zhì)中的衰減發(fā)生相應(yīng)的變化而引起的 。 由于氣象的隨機性 , 這種吸收的強弱也有起伏 , 形成信號的衰落 。 慢衰落通常是指信號電平的中值（ 五分鐘中值 、 小時中值 、 月中值等 ） 在較長時間間隔內(nèi)的起伏變化 。 在某些傳輸方式中 , 由于收 、 發(fā)兩點間存在若干條傳播路徑 , 典型的如天波傳播 、 不均勻媒質(zhì)傳播等 ， 在這些傳播方式中 , 傳輸媒質(zhì)具有隨機性 , 因此使到達接收點的各路徑的時延隨機變化 , 致使合成信號幅度和相位都發(fā)生隨機起伏 。 這種衰落在移動通信信道中表現(xiàn)得更為明顯 。 在較短的時間內(nèi)觀察時 , 前者表現(xiàn)明顯 , 后者不易被察覺 。 第 7章電波傳播概論 (3) 無線電波通過媒質(zhì)除產(chǎn)生傳輸損耗外 , 還會產(chǎn)生失真 ——振幅失真和相位失真。 色散效應(yīng)是由于不同頻率的無線電波在媒質(zhì)中的傳播速度有
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