2室内无线电传播.doc

编制部门：通信工程系 编制人：杨巧莲 编制日期：2006.2 项目编号 Item No. 2 项目名称 Item 室内无线电传播 训练对象 Class 大3通信专业学生 学时 Time 2 课程名称 Course 移动通信 教 材 Textbook 移动通信技术 目的 Objective 1、考察室内无线电传播的特性。研究墙体数量和形状对作为频率函数的信号衰减的影响。 内容（方法、步骤、要求或考核标准及所需工具、材料、设备等） 一、实训设备与工具： · 频谱分析仪 · 信号发生器 ·制作的天线 实训原理 无线电信号在建筑物内（室内传播）的行为取决于工作频率和建筑物内存在的墙体、天花板及其它物体的数量。室内无线电信道在两个方面有别于常规的移动无线电信道： a) 覆盖的距离较短 b) 环境的不确定性要大得多 建筑物内的传播受到建筑布局、结构材料和建筑类型的极大影响。不同材料制成的墙体和障碍物对信号有不同的阻隔。室内无线电传播特性与室外传播受同样因素的影响，包括反射、衍射和散射。但各参数对室内传播的影响要强得多。天线安装位置和类型对传播有很强的影响（即天线安装在工作台高度，在天花板上，或在墙体上）。 室内无线电传播通常可分为： · 视线 · 障碍 在预测建筑物内的信号电平时，有需要考虑不同参数： 1 . 建筑穿透（由信号进入建筑物引起）仅适用于建筑物外的发信机。存在两种主要的影响：墙体穿透和窗。我们发现900MHz信号对墙体的穿透可在15 - 27 dB范围，具体大小取决于建筑物的结构。在窗区域的建筑物穿透约为6dB。 2. 楼层衰减取决于发信机与收信机间的楼层数、建材类型和工作频率。我们发现对于900MHz的载波频率，在第前13层中的衰减几乎相同，约为2.7dB∕层。在13层以上的衰减约为7dB∕10层。 对建筑物内信号衰减的详细介绍可参看Rappaport所著“无线通信 ── 原理和实践”一书中的表3.3、3.4和3.5。书中把室内损耗分成同层损耗和层间损耗。 此外，室内路径损耗服从距离幂定律（类似于阶模型）： P=P(d0) + 10nlog(d/d0) + X( 这里P(d0)是基准距离d0 的功率，n取决于周围环境和建筑类型，d是发信机与收信机间的距离、X(代表具有( dB标准偏差的常态随机变量。 Rappaport著作中的表3.6给出不同建筑类型的n和(值。 三、实验步骤： 工作频率的影响 把信号源功率设置为0dBm，连接匹配天线，发送未调制的正弦波。再把第二个天线接到频谱分析仪，在室内一条距离不断增加直线的10个点上测量信号电平。记录距离和信号电平。在每一点上以(1(的间隔作3至5次测量。 对两个频率进行所有测量：一个频率在100kHz和450MHz之间，另一个在800MHz和1.5GHz之间（推荐用900MHz）。 天线高度的影响 对靠近天花板和地板的发送和接收天线重复前面的测量。 墙体特性的影响 对不同的墙体，在同一墙体的两边测量信号电平。计算墙体衰减，记录测量值并确定墙体特性。 对于远端发信机，测量通过几面墙以后的信号电平。这对于选择远端发信机（即某些公众广播电台），以避免可与发信机与收信机间距离相比的墙体间距的影响是非常重要的。 对两个频率进行所有测量：一个频率在100kHz和450MHz之间，另一个在800MHz和1.5GHz之间。 楼层的影响 将信号发生器放到工程系大楼的顶层。把功率设置为0dBm，连接匹配天线，发送未调制的正弦波。再把第二个天线接到频谱分析仪，并在第一个天线下面每一楼层的相同位置测量信号电平。记录它们之间的层数和信号电平。不要忘记对前面几层发信机与收信机间距离的增加不能被忽略。对两个频率进行所有测量：一个频率在100kHz和450MHz之间，另一个在800MHz和1.5GHz之间。 快衰落测量 将边长为2至3倍波长的正方形分成16或25个点。在所有标记点测量离正方形至少为10(的发信机的信号电平。 实训报告 1、对不同的频率和不同的障碍物，画出室内衰减图。比较对900MHz的测量值和从文献得到的值，讨论所得结果。 2、对于室内测量，画出作为距离和频率函数的测量信号值。 3、画出作为距离、天线高度和频率函数的测量信号值。 4、对不同的频率，找出由墙体和天花板造成的衰减。 评分方法 操作是否准确（50分） 报告是否全面正确（50分） 深 圳 职 业 技 术 学 院 Shenzhen Polytechnic 实 训（验）项 目 单 Training Item