微波与卫星通信ppt课件第4章资料.ppt
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第4章 微 波 传 播;长波、中波采用此种方式;1.电波与自由空间的概念
微波是一种电磁波，微波射频为300 MHz ～300GHz，是全部电磁波频谱的一个有限频段。
电波—— 也称电磁波，指一个高频交流电流周期，可视为以确定速度在导体内传播的波。;自由空间—— 又称为理想介质空间，即相当于
真空状态的理想空间，现实中并不存在。空间
中充满均匀、理想介质，其中： ;2.自由空间传播损耗
在自由空间传播的电磁波不产生反射、折射、吸收和散射等现象，也就是说，总能量没有被损耗。
但是因为能量是向四面八方扩散的，所以存在着衰耗现象。将这种衰耗称为自由空间的传播损耗！;设发信设备位于球体中心，
使用无方向性天线，以功率
Pt向周围空间辐射电磁波，
在半径为d的球面上接收点
B的单位面积上的平均功率
为：;由天线理论可知，一个各向均匀辐射的天线，其有效面积为:;或:;3.自由空间传播条件下收信电平的计算;【例4-1】已知发信功率Pt=1W，工作频率f=3800MHz，两站相距45km，Gt＝Gr＝39dB，Lft＝Lfr＝2 dB，Lbt＝Lbr＝1 dB。求：在自由空间传播条件下接收机的输入电平和输入功率。
解 由已知条件站距d＝45km，工作频率f=3800MHz，可得自由空间传播损耗为
Ls（dB）=32.4+20lg 45 +20lg 3800≈137 dB
将Pt=1W换算成电平值：
Pt=10lg1000mW＝30 dBm;练习题：167页 4-11;淹策灼坞下愈虚鳃雏畴歹斩卷岂隆冀捶咀符丙呆寒览铰练雾侨争硼及姻诫微波与卫星通信课件第4章微波与卫星通信课件第4章;4.2 地面反射对电波传播的影响;4.2.1 费涅耳区的概念
1.惠更斯—费涅耳原理;惠更斯原理的基本思想：光和电磁波都是一种振动，振动源周围的媒质是有弹性的，故一点的振动可通过媒质传递给邻近的质点，并依次向外扩展，而成为在媒质中传播的波。;2.费涅耳区的概念;设TR间距离为d:
① 当PT+PR为d+λ/2时，将P点的轨迹称为第一费涅耳椭球面
② 当PT+PR为d+2λ/2时，将P点的轨迹称为第二费涅耳椭球面
③ 当PT+PR为d+nλ/2时，将P点的轨迹称为第n费涅耳椭球面
如图A、B所示;
3.费涅耳区半径
将费涅耳区上一点P到TR连线的垂直距离称为费涅耳区半径，用F表示。第一费涅耳区半径用F1表示。;根据费涅耳区定义及上图所示，可得：;经公式推导，可近似得到：;P点位置不同时，费涅耳半径大小也不同。当d1=d2
时，第一费涅耳区半径有最大值，表示为F1m;求任意一点第一费涅耳区半径;4.收信点场强与各费涅耳区参量的关系;4.2.2 地面反射对收信电平的影响
;;推导直射波和反射波在收信点的合成场强：;经推导（略），合成场强的有效值为：;2. 用费涅耳区的概念分析地面反射影响;;结论：
设计天线高度时应尽量使反射点落在
奇数费涅耳区的边缘附近！;3.路径上刃形障碍物的阻挡损耗
当传输路径上存在刃形障碍物时，使电波传播损耗增加，称此增加的损耗为附加损耗，使收信电平发生改变。;刃形障碍物的附加损耗;【例4-2】已知条件见［例题4-1］，且传播路径上有刃形障碍物，若余隙hc＝0，求收信电平。
解（1）求刃形障碍物的阻挡损耗，由hc＝0 ，查图得
VdB＝－6dB
（2）根据【例4-1】得出的结果，收信电平为pr（dBm）= －35dBm，故实际的收信电平为
pr（dBm）= －35dBm＋（－6）＝－41 dBm;4.微波线路的分类
视距微波通信常常根据路径余隙hc的大小将线路分为三类：
（1）hc ≥h0称为开路线路；
（2）0＜ hc ＜ h0称为半开路线路；
（3）hc ≤0称为闭路线路。
;对应于三种情况，衰落因子V的计算方法：
（1）对于开路线路，粗略估算时可利用图，但因曲线族数量有限，作精确计算时使用公式：;
（3）对于由较大高地、山岭等障碍物造成的半开路线路和闭路线路，衰落因子V应按绕射公式求出（下节讲述），也可由图左半部所示的曲线查出。;册鲜酱纶龋镭弄比旷汀泄裹灭髓蜂惑滦赴翱壹纺钦挽缘蒙了永屉另治拟留微波与卫星通信课件第4章微波与卫星通信课件第4章;4.3 对流层对电波传播的影响;对流层对微波传播的影响，主要表现在以下几点：
（1）由于气体分子谐振引起对电磁波能量的吸收。(主要影响2cm以下的微波)
（2）由雨、雾、雪引起对
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