第3章oy移动信道的传播特性1无线电波传播特性.ppt

2-* 3.1.3 大气中的电波传播 实际移动信道在低层大气中。 低层大气并不是均匀介质，对电波传播的影响： 有利：可使极限视线传播的距离增大。 不利：产生折射和吸收等现象。 2-* 3.1.3 大气中的电波传播 折射产生机理 大气折射率是变化的，当一束电波通过折射率随高度变化的大气层时，由于不同高度上的电波传播速度不同，从而使电波射束发生弯曲，弯曲的方向和程度取决于大气折射率的垂直梯度。这种由大气折射率引起电波传播方向发生弯曲的现象，称为折射。 2-* 大气折射 其弯曲程度取决于大气折射率n的垂直梯度： 大气折射对电波传播的影响，在工程上通常用“地球等效半径”来表征，也就是认为电波依然按直线方向行进，只是地球的实际半径变成了等效半径。 2-* 大气折射 标准大气情况下，等效地球半径系数k=4/3。地球实际半径是6370km, 地球等效半径为8500km。 大气折射的结果是传播距离比极限视距更远了，即所谓的超视距传播。 2-* 大气折射 假设A点架设一部发信机，天线的架高是H1，AB是和地球相切的一条射线。若要接收到来波，天线的架高必须超出这条切线，如果天线的高度不够高，为了接收到来波，天线应该向哪个方向移动? C A B H1 O C1 H2 C2 2-* 视线传播极限距离 2-* 3.1 无线电波传播特性 3.1.1 电波传播方式 3.1.2 直射波 3.1.3 大气中的电波传播 3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗 3.1.5 反射波 3.1.6 散射波 2-* 3.1.4 障碍物的影响与绕射损耗 原理 波理论。绕射可以用惠更斯原理解释。 惠更斯原理：波前的所有点可作为产生次级波的点源，这些次级波组合起来形成传播方向上新的波前。 绕射由次级波的传播进入阴影区而形成。 2-* 绕射损耗 绕射损耗：在实际情况下，电波的直射路径上存在各种障碍物，由障碍物引起的附加传播损耗。 x表示障碍物顶点至直射线的距离，称为菲涅尔余隙。 2-* 菲涅尔区 如下图所示，自由空间Q点是波源，P点是接收点，以Q、P为焦点的旋转椭球面所包含的空间区域，称为空间菲涅尔区。图中S1是空间的一点，其所在与直线QP垂直的平面截菲涅尔区域得到一个圆C1，该圆半径为： 其中d为Q、P点间的距离，d1、d2分别是Q点和P点到圆C1圆心的距离，这个圆所在的菲涅尔区域称为第一菲涅尔区。 数字移动通信 2-* * * * * * ? = c/f * 球形波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源 * * * * 2-* 数字移动通信 Digital Mobile Communication Digital Mobile Communication 数字移动通信 2-* 数字移动通信 第3章 移动信道的传播特性 2-* 第3章 讲述内容 3.1 无线电波传播特性 3.2?移动通信信道的多径传播特性 ?描述多径衰落信道的主要参数 3.3 陆地移动信道的传输损耗 第一次课 第二次课 第三次课 2-* 第3章 通过本章学习，着重解决以下问题： 大尺度传播特性 大尺度传播模型:描述的是发射机与接收机之间(T-R)长距离(几千米、数百波长量级)上的场强变化。 小尺度传播特性 小尺度传播模型:描述短距离(数十波长以下量级) 内的接收场强的传播模型。 统计特性 主要参数 建模与仿真 1)对移动信道有一个全面深入的理解 2)更好地理解经历信道后的信号变化机理 本次课解决的问题 自由空间传播损耗模型？ 电波传播的几种方式？自由空间传播模型和两径传播模型的传播损耗如何计算？ 1、掌握移动通信中电波传播的主要方式 2、掌握自由空间电波传播损耗规律 3、理解两径传播模型的合成场强计算方法及传播损耗规律 2-* 重点：典型传播方式及传播损耗规律 难点：两径传播模型的合成场强计算 3.1 无线电波传播特性 2-* 概述 信道分类 按传输媒质分 有线信道 无线信道 根据信道特性参数随时间变化的快慢 恒参信道：传输特性随时间变化速度极慢，或者说在足够长的时间内，其参数基本不变。 变参信道：传输特性随时间的变化较快。 移动通信信道 典型的无线变参信道。 概述 2-* 缩写 名称 频率范围 波长名称 传播方式 目前频率分配情况 VLF 基低频 30kHz以下 万米波 (甚长波) 天波,地波,以地波传播为主 (10~20)kHz,主要用于无线电导航,海上移动通信和广播 LF 低频 Low 30kHz~300kHz 千米波 (长波) 天波,地波,以地波传播为主 (200~3000)kHz,主要用于广播,无线电导航,海上移动通信,地对空通信 MF 中频 Medium 300kHz ~3000kHz 百米波 (中波) 主要以地波播,夜间天波亦可传