中国3G标准产业链又添新兵商用步伐加快.ppt

3.3随参信道及其传输特性 随参信道是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道。 常见的随参信道有陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道。我们首先介绍两种典型的随参信道。  3.3.1陆地移动信道 陆地移动通信工作频段主要在VHF和UHF频段，电波传播特点是以直射波为主。但是， 由于城市建筑群和其他地形地物的影响，电波在传播过程中会产生反射波、散射波以及它们的合成波，电波传输环境较为复杂，因此移动信道是典型的随参信道。 1. 自由空间传播 在VHF、UHF移动信道中，电波传播方式主要有自由空间直射波、地面反射波、大气折射波、建筑物等的散射波等当移动台和基站天线在视距范围之内，这时电波传播的主要方式是直射波。直射波传播可以按自由空间传播来分析。由于传播路径中没有阻挡，所以电波能量不会被障碍物吸收，也不会产生反射和折射。设发射机输入给天线的功率为PT(瓦特)，则接收天线上获得的功率为 PR=PTGTGR 式中， GT为发射天线增益，GR为接收天线增益，d为接收天线与发射天线之间的直线距离， 为各向同性天线的有效面积。当发射天线增益和接收天线增益都等于1时，式(3.3 - 1)简化为 PR=PT 自由空间传播损耗定义为 Lfs= 代入式(3.3 - 2)可得  Lfs= 用dB可表示为 ［Lfs］=20lg =32.44+20lgd+20lgf (dB) (3.3 - 5) 式中，d为接收天线与发射天线之间直线距离，单位为km； f为工作频率，单位为MHz。由式(3.3 - 4)可以看出，自由空间传播损耗与距离d的平方成正比，距离越远损耗越大。图 3 - 16 给出了移动信道中自由空间传播损耗与频率和距离的关系。 2. 反射波与散射波 当电波辐射到地面或建筑物表面时， 会发生反射或散射， 从而产生多径传播现象，如图 3 - 17 所示。这些反射面通常是不规则和粗糙的。为了分析方便，可以认为反射面是平滑表面， 此时电波的反射角等于入射角，分析模型如图 3 - 18 所示。 ? 不同界面的反射系 R= (3.3 - 6) 其中:  z= z= (水平极化) (3.3 - 8) ε0=ε-j60σλ (3.3 - 9) 式中，ε为介电常数，σ为电导率，λ为波长。 3. 折射波 电波在空间传播中，由于大气中介质密度随高度增加而减小， 导致电波在空间传播时会产生折射、散射等，如图 3 - 19 所示。大气折射对电波传输的影响通常可用地球等效半径来表征。地球的实际半径和地球等效半径之间的关系为 k= 式中，k称为地球等效半径系数， r0=6370km为地球实际半径， re为地球等效半径。在标准大气折射情况下， 地球等效半径系数k= ， 此时地球等效半径为 3.3.2短波电离层反射信道 短波电离层反射信道是利用地面发射的无线电波在电离层， 或电离层与地面之间的一次反射或多次反射所形成的信道。 由于太阳辐射的紫外线和X射线，使离地面60~600 km的大气层成为电离层。电离层是由分子、原子、离子及自由电子组成。 当频率范围为3~30 MHz(波长为10~100m)的短波(或称为高频)无线电波射入电离层时， 由于折射现象会使电波发生反射，返回地面，从而形成短波电离层反射信道。 电离层厚度有数百千米，可分为D、E、F1和F2四层， 如图3 - 20所示。由于太阳辐射的变化，电离层的密度和厚度也随时间随机变化，因此短波电离层反射信道也是随参信道。 在白天，由于太阳辐射强，所以D、E、F1和F2