移动通信的电波传播.ppt

0102(3-18)图3-6表明了基本衰耗中值Am(f,d)与工作频率、通信距离的关系。可以看出随着工作频率的升高或通信距离的增大，传播衰耗都会增加。图中，纵坐标以分贝计量，这是在基地站天线有效高度hb=200m，移动台天线高度hm=3m，以自由空间传播衰耗为基准(0dB)，求得的衰耗中值的修正值Am(f,d)。换言之，由曲线上查得的基本衰耗中值Am(f,d)加上自由空间的传播衰耗Lbs才是实际路径衰耗LT，即1.市区传播衰耗中值图3-6大城市准平滑地形基本衰耗中值Am(f,d)例3-1当d=10km,hb=200m,hm=3m,f=900MHz时，由式（３-１）可求得自由空间的传播衰耗中值Lbs为01查图3-6可求得Am(f,d)，即02利用式(3-18)就可以计算出城市街道地区准平滑地形的传播衰耗中值为03图3-7基地站天线高度增益因子Hb(hb,d)图3-8移动台天线高度增益因子Hm(hm,f)在考虑基站天线高度因子与移动台天线高度因子的情况下，式（3-18）所示市区准平滑地形的路径传播衰耗中值应为01注意符号！02例3-2在前面计算城市地区准平滑地形的路径衰耗中值的例子中，当hb=200m,hm=3m,d=10km,f=900MHz时，计算得LT=141.5dB。;若将基地站天线高度改为hb=50m,移动台天线高度改为hm=2m,利用图3-7、图3-8可以对路径传播衰耗中值重新进行修正。查图3-8得修正后的路径衰耗中值LT为02查图3-7得01图3-9郊区修正因子Kmr图3-10开阔区、准开阔区修正因子（Qo，Qr）第3章移动通信的电波传播第3章移动通信的电波传播第3章移动通信的电波传播3.1VHF、UHF频段的电波传播特性3.2电波传播特性的估算（工程计算）VHF、UHF频段的电波传播特性1当前陆地移动通信主要使用的频段为VHF和UHF,即150MHz、450MHz、900MHz、1800MHz。移动通信中的传播方式主要有直射波、反射波和地表面波等传播方式。由于地表面波的传播损耗随着频率的增高而增大，传播距离有限，因此在分析移动通信信道时，主要考虑直射波和反射波的影响。图3-1表示出了典型的移动信道电波传播路径。2图3-1典型的移动信道电波传播路径在自由空间中,电波沿直线传播而不被吸收,也不发生反射、折射和散射等现象而直接到达接收点的传播方式称为直射波传播。直射波传播损耗可看成自由空间的电波传播损耗Lbs,Lbs的表示式为01式中,d为距离(km),f为工作频率(MHz)。023.1.1直射波视距传播的极限距离图3-2视距传播的极限距离已知地球半径为R=6370km,设发射天线和接收天线高度分别为hT和hR(单位为m),理论上可得视距传播的极限距离d0为由此可见,视距决定于收、发天线的高度。天线架设越高,视线距离越远。实际上，当考虑了空气的不均匀性对电波传播轨迹的影响后,在标准大气折射情况下，等效地球半径R=8500km,可得修正后的视距传播的极限距离d0为绕射损耗01在移动通信中，通信的地形环境十分复杂，很难对各种地形引起的电波损耗做出准确的定量计算，只能作出一些定性分析，采用工程估算的方法。在实际情况下，除了考虑在自由空间中的视距传输损耗外，还应考虑各种障碍物对电波传输所引起的损耗。通常将这种损耗称为绕射损耗。02设障碍物与发射点、接收点的相对位置如图3-3所示，图中x表示障碍物顶点P至直线AB之间的垂直距离，在传播理论中x称为菲涅尔余隙。03图3-3菲涅尔余隙（a）负余隙;（b）正余隙根据菲涅尔绕射理论，可得到障碍物引起的绕射损耗与菲涅尔余隙之间的关系如图3-4所示。图中,横坐标为x/x1，x1称菲涅尔半径（第一菲涅尔半径），且有由图3-4可见，当横坐标x/x10.5时，则障碍物对直射波的传播基本上没有影响。当x=0时，TR直射线从障碍物顶点擦过时，绕射损耗约为6dB；当x0时，TR直射线低于障碍物顶点，损耗急剧增加。（3-4）图3-4绕射损耗与菲涅尔余隙之间的关系3.1.4反射波图3-5反射波和直射波反射波与直射波的行距差为01由于直射波和反射波的起始相位是一致的，因此两路信号到达接收天线的时间差换算成相位差Δφ0为02再加上地面反射时大都要发生一次反相，实际的两路电波相位差Δφ为03(3-5)04(3-6)05