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无线传播模型和天线 三维通信 2008.08 内容简介 1、无线传播理论 1.1 无线电波的传播 1.2 无线传播模型 2、天线基本技术 2.1 天线基本原理 2.2 天线主要指标 3、天线产品介绍 3.1 天线分类 3.2 天线产品介绍 内容简介 1、无线传播理论 1.1 无线电波的传播 1.2 无线传播模型 无线传播理论 无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。 电磁波的传播 无线电波和光波一样，它的传播速度和传播媒质有关。无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用Ｃ＝300000公里／秒表示。在媒质中的传播速度为：Ｖ＝Ｃ/（ε）1/2，式中ε为传播媒质的相对介电常数。 无线电波的极化 无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极化波。 无线电波的传播 无线电波的波长、频率和传播速度的关系：可用式 λ＝Ｖ/ｆ 表示。在公式中，Ｖ为速度，单位为米/秒；ｆ 为频率，单位为赫芝；λ为波长，单位为米。由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样. 无线电波在传播时波会减弱，直至衰竭。 频谱划分 超短波 无线电波的波长不同，传播特点也不完全相同。目前GSM和CDMA移动 通信使用的频段都属于UHF（特高频）超短波段，其高端属于微波。 超短波和微波的视距传播 超短波和微波的频率很高，波长较短，它的地面波衰减很快。因此也不能依靠地面波作较远距离的传播，它主要是由空间波来传播的。 直线传播 直视距离和发射天线以及接收天线的高度有关系，并受到地球曲率半径的影响。由简单的几何关系式可知 AB＝3.57( HT 1/2 +HR 1/2 )(公里) 传播方式 直射 直射是无线电波在自由空间传播的方式。 反射 当电磁波遇到比波长大得多的物体时，就会发生反射。反射常发生在地球表面、建筑物和墙壁表面。 绕射 电波在传播途径上遇到障碍物时，总是力图绕过障碍物，再向前传播。超短波的绕射能力较弱，在高大建筑物后面会形成所谓的“阴影区”。 散射 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数目非常巨大时，就会发生散射。 多径传播 信号衰落 分集接收 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 传播损耗 自由空间传播损耗 不同地形传播损耗 绕射损耗 穿透损耗 反射损耗 无线传播模型 Okumura(奥村)/Hata模型 COST231-Hata模型 COST231 Walfish-Ikegami模型 自由空间传播模型 Ploss=32.44+20lgfMHz+20lgdkm 设f=900MHz，该传播损耗可描述为： Ploss=91.52+20lgd =L0+10?lgd 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 内容简介 2、天线基本技术 2.1 天线基本原理 2.2 天线主要指标 天线基本原理 什么是天线？ 把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…... 收集无线电波并产生电信号 天线基本原理 导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关. 当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。 天线基本原理 天线基本原理 两臂长度相等的振子叫做对称振子。半波振子每臂长度为四分之一波长。 全长与波长相等的振子，称为全波对称振子。将振子折合起来的，称为折合振子。 天线基本原理 天线主要指标 增益 波瓣宽度 极化方式 天线主要指标 增益 增益是指在输入功率相等的条件下，实际天