移動通信技術(shù)及應(yīng)用-第2章移動通信概論-在線瀏覽
2024-07-23 18:43本頁面
【正文】 度小于 5~10個波長的情況下 ， 地面波的場強(qiáng)才能超過直射波的場強(qiáng) ， 這時才考慮地面波 。 在 VHF頻帶的定點(diǎn)通信中 ， 天線高度都處在幾個波長以上 ， 因此可以不考慮地面波的影響 。 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動通信概述 直射波 電磁波在真空中的傳播稱為自由空間傳播 。 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動通信概述 直射波可近似按自由空間傳播來考慮 。 也就是說 ， 把大氣看成為近似真空的均勻介質(zhì) ， 在大氣中的傳播就等效于自由空間傳播 ， 它只與頻率 f和距離 d有關(guān) 。 自由空間的傳播衰耗 lts定義為： 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動通信概述 24????????? dl ts(式 21) 式中， λ是電磁波的波長， d是收發(fā)天線間距離。直射波傳播距離一般限于視距范圍。 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動通信概述 大氣中的電波傳播 （ 1）自由空間傳播的場強(qiáng)計(jì)算 電波在自由空間中的傳播模型可用圖 22來模擬。通常場強(qiáng)以分貝（ dB）表示，并取場強(qiáng) 1μv/m為 0參考點(diǎn)（ dBμv/m，簡稱dBμ），則 dgPmVdBE t )/(0 ????式中， Pt為輻射功率（ W）， d為距離（ km）。 無線電波的傳播特性 1 電波由各向同性發(fā)信天線輻射后，經(jīng)傳播距離 d到達(dá)信點(diǎn)，由式（ 22）可計(jì)算其功率密度 S值。對于各向同性收信天線來說， ??42?A第 1章 移動通信概述 式中 λ為工作波長（ m）。按上式畫出頻率為 150MHz、 450MHz和 900MHz的自由空間傳播損耗Lo與距離 d的關(guān)系，如圖 23所示。同時，由（式 212）可見，自由空間的電波傳播損耗只與工作頻率 f和傳播距離 d有關(guān)。 第 1章 移動通信概述 圖 23 自由空間 無線電波的傳播特性 1 第 1章 移動通信概述 （ 3）大氣折射 在不考慮傳導(dǎo)電流和介質(zhì)磁化的情況下，介質(zhì)折射率 n與相對介電系數(shù) εr的關(guān)系為 rn ?? 眾所周知，大氣的相對介電系數(shù) εr不是恒定的，它與溫度、濕度和氣壓有關(guān)。 無線電波的傳播特性 1 根據(jù)折射定律，設(shè) c為光速，則電波傳播速度 v與大氣折射率 n成反比，即 nc?? 這種由大氣折射率引起電波傳播方向發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，稱為大氣對電波的折射。在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，即當(dāng) dn/dh≈―4 108（ 1/m），等效地球半徑系數(shù) k=4/3，等效地球半徑 Re=8500km。注意，在視線距離內(nèi)，這種由折射現(xiàn)象所產(chǎn)生的折射波會同直射波并存，從而也會產(chǎn)生多徑衰落。由于地球等效半徑 Re遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天線高度，不難證明，自發(fā)射天線頂點(diǎn) A到切點(diǎn) C的距離 d1為 無線電波的傳播特性 1 te hRd 21 ?圖 24 視距離傳播極限距離 第 1章 移動通信概述 同理，由切點(diǎn) C到接收天線頂點(diǎn) B的距離 d2為 re hRd 22 ?可見，視線傳播的極限距離 d為 )(221 rte hhRddd ????無線電波的傳播特性 1 在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下， Re=8500km，故 )( rt hhd ??式中， ht和 hr的單位是 m， d的單位是 km。 無線電波的傳播特性 1 設(shè)障礙物與發(fā)射點(diǎn) T、接收點(diǎn) R的相對位置如圖 25所示。 圖 25 障礙物與余隙 第 1章 移動通信概述 圖 a中所示為阻擋情形，此時余隙 x為負(fù)值；圖 b所示為非阻擋情形，此時余隙 x規(guī)定為正值。圖中橫坐標(biāo)為 x/x1，其中 x1稱為費(fèi)涅爾半徑，并由下式（ 220）求得 21211 ddddx?? ?無線電波的傳播特性 1 式中 d d2如圖 26所示： λ為電波波長。 第 1章 移動通信概述 公式推導(dǎo) 1 第 1章 移動通信概述 公式推導(dǎo) 2 第 1章 移動通信概述 公式推導(dǎo) 3 第 1章 移動通信概述 5 、反射波 不同界面的反射特性用反射系數(shù) R表征，它定義為反射波場強(qiáng)與入射波場強(qiáng)的比值， R可表示為： ??? jeRR無線電波的傳播特性 1 式中 │ R│ 為反射點(diǎn)上反射波場強(qiáng)與入射波場強(qiáng)的振幅比值， θ代表反射波相對于入射波的相移。 第 1章 移動通信概述 直射波與反射波的合成場強(qiáng)如下： )1()Re1( )(00 ???????? ???? jj eREEE 由上式可見，合成場強(qiáng)將隨反射系數(shù)以及路徑差的變化而變化， │ R│ 越接近于 1，衰落就越嚴(yán)重。當(dāng)然，這種做法在移動通信中是很難實(shí)現(xiàn)的。 （ 1）鏡面反射：當(dāng)無線電波投射到兩種不同媒質(zhì)間的平滑分界面，并且界面線尺寸與輻射信號波長相比相差很大的
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1