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1、1 无线电波传播基础理论 中国移动通信集团设计院有限公司无线所2008年3月 第一节无线电波传播基本原理 频谱划分传播途径 频谱划分 不同的频段内的频率具有不同的传播特性 传播途径 直射波及地面反射波 最一般的传播形式 对流层反射波 传播具有很大的随机性 山体绕射波 阴影区域信号来源 电离层反射波 超视距通讯途径 直射 自由空间传播 反射 在电波传播的路径上有一个体积远大于电波波长的物体 电波不能绕射过该物体 绕射 在发射机与接收机之间有边缘光滑且不规则的阻挡物体 该物体的尺寸与电波波长接近 电波可以从该物体的边缘绕射过去 衍射 当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体 并且单位体积内这种障碍物
2、体的数目非常巨大时 发生衍射 衍射发生在粗糙表面 小物体或其它不规则物体 如 树叶 街道标志和灯柱等 传播途径 几乎任何一次通信的过程 都是这多种传播方式的组合 传播环境 建筑物反射波 绕射波 直达波 地面反射波 7 第二节无线电波传播环境 传播环境信号衰落传播损耗 无线电波传播受地形结构和人为环境的影响 无线传播环境直接决定传播模型的选取 影响环境的主要因素 自然地形 高山 丘陵 平原 水域 人工建筑的数量 分布 材料特性该区域植被特征天气状况自然和人为的电磁噪声状况 传播环境 传播环境 地形结构开阔区平滑地形丘陵地形山区 人为环境市区郊区准郊区乡村地区 信号衰落 慢衰落在几十个波长的长度上
3、呈现比较慢的变化趋势 快衰落则是叠加在其上的快变化成分 信号衰落 抗快衰落措施 分集时间分集符号交织 检错 纠错编码空间分集采用主 分集天线接收 主 分集天线的接收信号不具有同时衰减的特性 基站接收机对一定时间范围内不同时延信号的均衡能力也是一种空间分集的形式 频率分集GSM通信采用跳频 信号衰落 时间色散起源于反射 主要指到达接收机的主信号和其他多径信号在空间传输时间差异而带来的同频干扰问题发射信号来自远离接收天线的物体 传播损耗 自由空间传播损耗Ploss 32 44 20lgfMHz 20lgdkm设f 900MHz 该传播损耗可描述为 Ploss 91 52 20lgd L0 10 l
4、gd其中 L0 91 52 2路径损耗斜率在实际通信环境中 一般在3至5之间 传播损耗 平坦地形传播损耗Ploss 10 lgd 20lghb 20lghm 4路径损耗斜率hb 基站天线高度hm 移动台高度基站天线高度增加一倍 可补偿6dB的路径损耗 传播损耗 准平滑地形及不规则地形传播损耗准平滑地形 表面起伏平缓 起伏高度小于等于20米的地形不规则地形 除了准平滑地形之外的其余地形 可按状态分为 丘陵地形 孤立山岳 倾斜地形 水陆混合地形等 传播损耗 绕射损耗特点电磁波在绕射点四处扩散绕射波覆盖除障碍物外的所有方向扩散损耗最为严重计算公式复杂 随不同绕射常数变化 传播损耗 穿透损耗室内信号取决于建筑物的穿透损耗室内窗口处与室内中部信号差别较大建筑物材质对穿透损耗影响较大电磁波的入射角对穿透损耗影响较大 电磁波穿透墙体的反射和折射 传播损耗 建筑物穿透损耗物体阻挡 穿透损耗为 隔墙阻挡 5 20dB楼层阻挡 20dB室内损耗值是楼层高度的函数 1 9dB 层家具和其它障碍物的阻挡 2 15dB厚玻璃 6 10dB火车车厢的穿透损耗为 15 30dB电梯的穿透损耗 30dB左右茂密树叶损耗 10dB 传播损耗 反射损耗 谢谢
