移动通信的电波传播.ppt

在考虑基站天线高度因子与移动台天线高度因子的情况下，式（3-18）所示市区准平滑地形的路径传播衰耗中值应为例3-2在前面计算城市地区准平滑地形的路径衰耗中值的例子中，当hb=200m,hm=3m,d=10km,f=900MHz时，计算得LT=141.5dB。;若将基地站天线高度改为hb=50m,移动台天线高度改为hm=2m,利用图3-7、图3-8可以对路径传播衰耗中值重新进行修正。查图3-8得修正后的路径衰耗中值LT为02查图3-7得01图3-9郊区修正因子Kmr图3-10开阔区、准开阔区修正因子（Qo，Qr）丘陵地的修正因子。丘陵地的地形参数可用“地形起伏”高度Δh表示。其定义是：自接收点向发射点延伸10km范围内，地形起伏的90%与10%处的高度差，如图3-11所示。3.不规则地形上的传播衰耗中值图3-11丘陵地形的修正因子Kh图3-12丘陵地形微小修正值Khf0102当电波传播路径上有近似刃形的单独山岳时，若求山背后的场强时，则应考虑绕射衰耗、阴影效应、屏蔽吸收等附加衰耗。这时可用孤立山岳修正因子Kjs加以修正，其曲线如图3-13所示。它表示在使用450MHz，900MHz频段，山岳高度H=110~350m时，基本衰耗中值与实测的衰耗中值的差值，并归一化为H=200m时的值，即孤立山岳修正因子Kjs。显然，Kjs亦为增益因子。当山岳高度不等于200m时，查得的Kjs值还需乘以一个系数(3-20)(2)孤立山岳地形的修正因子。图3-13孤立山岳地形的修正因子Kjs斜坡地形的修正因子。斜坡地形系指在5～10km内倾斜的地形。若在电波传播方向上，地形逐渐升高，称为正斜坡，倾角为+θm；反之为负斜坡，倾角为-θm,如图3-14所示。图中曲线是450MHz和900MHz频段斜坡地形的修正因子曲线,其纵坐标为斜坡地形修正因子Ksp,它也是增益因子;横坐标为倾角θm，它以毫弧度（mrad）为单位，图中以收、发天线之间的距离为参变量给出了三种不同距离的修正值，其他距离的修正值可用内插法近似求得。0102规定阻挡时余隙为负，如图3-3(a)所示；无阻挡时余隙为正，如图3-3(b)所示。由障碍物引起的绕射损耗与菲涅尔余隙的关系如图3-4所示。图3-3菲涅尔余隙负余隙;（b）正余隙根据菲涅尔绕射理论，可得到障碍物引起的绕射损耗与菲涅尔余隙之间的关系如图3-4所示。图中,横坐标为x/x1，x1称菲涅尔半径（第一菲涅尔半径），且有由图3-4可见，当横坐标x/x10.5时，附加损耗约为0dB，则障碍物对直射波的传播基本上没有影响。当x=0时，TR直射线从障碍物顶点擦过时，绕射损耗约为6dB；当x0时，TR直射线低于障碍物顶点，损耗急剧增加。（3-4）123为此，在选择天线高度时，根据地形尽可能使服务区内各处的菲涅尔余隙x＞0.5x1;4图3-4绕射损耗与菲涅尔余隙之间的关系例3-1设图3-3(a)所示的传播路径中，菲涅尔余隙x=-82m,d1=5km,d2=10km,工作频率为150MHz。试求出电波传播损耗。解先由式求出自由空间传播的损耗Lfs为［Lfs］=32.45+20lg(5+10)+20lg150=99.5dB式(3-21)求第一菲涅尔区半径x1为式中，λ=c/f,c为光速，f为频率。由图3-4查得附加损耗(x/x1≈-1)为16.5dB,因此电波传播的损耗L为01［Lfs］+16.5=116.0dB023.1.4反射波图3-5反射波和直射波反射波与直射波的行距差为由于直射波和反射波的起始相位是一致的，因此两路信号到达接收天线的时间差换算成相位差Δφ0为再加上地面反射时大都要发生一次反相，实际的两路电波相位差Δφ为(3-5)(3-6)(3-7)3214563.1.5多径效应与瑞利型(衰落特性)设发射机发Acosωct后,接收机接收端收到的合成信号为式中:Ri(t)为第i条路径的接收信号；τi(t)为第i条路径的传输时间；φi(t)为第i条路径的相位滞后，φi(t)=-ωcτi(t)。经大量观察表明，Ri(t)和φi(t)随时间的变化与发射信号的载频周期相比，通常要缓慢得多，所以，Ri(t)和φi(t)可以认为是缓慢变化的随机过程，故式（3-8)可以写成（3-9）(3-8)瑞利衰落：指在无直射波的N个路径传播时，若每条路径的信号幅度为高斯分布，相位在0～2