微波通信传输信道的特征剖析.pptVIP

*/57 第n菲涅尔区的半径Fn-1 第n菲涅尔区边界的某个点P到TR连线的距离为第n菲涅尔区的半径Fn. Fn */57 第n菲涅尔区的半径Fn-2 因第n菲涅尔区定义: TP+PR=d+nλ/2， 所以: 当n=1,第1菲涅尔区的半径 */57 显然，P点位置不同时，Fn亦不相同。当P在线路中点时（d1=d2=d/2时），Fn最大，用Fnm表示。 第n菲涅尔区的半径Fn-3 所以 */57 费涅尔区对电波传播的影响 图中T点发射的球面波向R方向传播。由菲涅尔区定义可知，经过各菲涅尔区端点 P1、P2、P3…的电波射线TP1R、TP2R、TP3R…依次相差λ/2。 */57 费涅尔区对电波传播的影响-2 各相邻费涅尔区在R处产生的电波场强相位相差180o，即第二费涅尔区在R处产生的电波场强与第一费涅尔区的反相，第一费涅尔区的电波场强与第三费涅尔区的同相。 各费涅尔区面积相等，但是由于到R点距离不同，故在R处产生的场强不等，近似为等差数列，其中第一费涅尔区产生的场强最大为E1 */57 费涅尔区对电波传播的影响-3 */57 费涅尔区对电波传播的影响-4 在自由空间，并不是所有费涅尔区的能量都使R处的场强增大，而是相互干涉，偶数区的抵消奇数区的，最后结果是R处从所有费涅尔区的得到的场强大致等于第一费涅尔区在R处产生场强之半。 */57 路径中刃形障碍物的阻挡损耗-1 障碍物顶部至TR线的垂直距离hc称为余隙。 障碍物在TR线之下时， hc为正值, 称为正余隙 障碍物的顶部在TR线以上时， hc为负值, 称为负余隙 */57 用费涅尔区解释阻挡物的影响-2 如果余隙hc=h0=0.577F1时，阻挡引起损耗正好是0dB，即路径损耗正好是自由空间损耗，所以h0称为自由空间余隙 */57 用费涅尔区解释阻挡物的影响-3 若余隙hc大于h0，路径损耗随hc的增加略有波动，最终稳定在自由空间损耗上 若余隙hc小于h0 ，那么随着hc的减小，路径损耗急剧增加 微波链路设计时，首先要保证自由空间余隙内没有任何障碍物。在实际中往往要求在第一菲涅尔区内不存在任何障碍物。 */57 例题 已知在自由空间传输条件下接收机的收信功率P=-35dBm，在传输途中有如图5-7所示的刃形障碍物，且hc=0，求此时接收功率电平。 解： hc=0时，查图得：L=6dB 此时接收功率：P=-35-6=-41dBm */57 地面反射对接收电平的影响 实际应用中，总是将收发天线对准，以便收方接收到较强的直射波，但由惠更斯原理，总会有一部电波折射到地面；若发射天线方向性不尖锐，也会有电波折射到地面。这时，接收点除收到直射波外，还收到地面反射的波（反射角等于入射角）。 */57 地面反射对接收电平的影响 衰落因子： 且： 实际微波接收机的接收功率可由下式求出： 式中PR0是未考虑地面影响时自由空间收信功率电平即 微波反射是不规则地形将微波反射到各个方向，相当于乱反射。显然，散射会损耗微波能量。 */57 6.2.2 大气对无线电波传播的影响 大气对无线电波的折射 大气对无线电波的衰减 */57 6.2.2 对流层对微波天线高度设计影响的工程计算 对流层对微波的衰减主要来自三方面： 一是云、雾、雨等小水滴对微波能量的热吸收及氧分子对微波的谐振吸收，谐振吸收与工作波长有关，对波长λ≤2cm的微波，吸收才较显著，当 λ2cm时可不考虑； 二是云、雨、雾、雪等水滴对微波的散射，散射率减与水滴半径和工作波长有关，λ≤5cm时要考虑这种衰减，λ?5cm时可不考虑； 三是对流层温度随高度的增加而下降（平均每公里下降6oC），压力随高度的增加而减小，水汽含量随高度的增加而迅速下降。 */57 在真空中电波传播速度为： 在大气中，介电常数 ，磁导率 。电波传播速度为： */57 6.2.2 大气对无线电波传播的影响 大气对无线电波的折射 电波依次通过每个界面，都将产生一次折射，每折射一次，射线都将向下偏折一次，于是，在大气层中的电波射线就不再是一条直线而是一条不断偏折的折线。如果将大气层的分层取得无限薄，则射线就是一条向下弯曲的弧线 */57 6.2.2 大气对无线电波传播的影响 大气对无线电波的折射 利用折射定律，可以推出上述弧线的曲率半径为： 式（5-8）说明在低空大气层内传播的电波，其射线的曲率半径不是由折射率的大小来确定．而是由折射率梯度 确定的： （5-8） */57 6.2.2 大气对无线电波传播的影响 大气对无线电波的折射 当