第2章_移动通信的电波传播汇编.pptVIP

电波传播的路径 3.1.2 视距传播的极限距离 视线所能达到的最远距离称为视线距离 已知地球半径为R=6370km,设发射天线和接收天线高度分别为ht和hr（单位为m），理论上可得视频传播的极限距离。 绕射损耗与菲涅尔半径 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，其中X1称为菲涅尔半径（第一菲涅尔半径）。 结论：当横坐标x/x10.5 时，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檫过时，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。 多普勒效应 指当移动台在运动中通信时，相对速度引起频移。频移与速度和入射波方向有关。可用下式表示： 式中，?是入射电波与移动台运动方向的夹角，v是运动速度，?是波长。 多普勒效应 3.2 电波传播损耗的估算 衰落呈什么分布？ 把蓝色那条直达波去掉又呈什么分布？ 由于移动信道中电波传播的条件十分恶劣和复杂，要准确地计算信号场强或传播损耗是很困难的，通常采用分析和统计相结合的办法。通过大量实验，找出各种地形地物下的传播损耗与距离、频率、天线高度之间的关系。再分析计算不同地形、地物下的传播损耗。 地形环境不同，电波传播特性就不同。 将传播环境对地形分类，从而研究不同地形的传播特性 从电波传播的角度，可以把千差万别的地形分为两类 准平坦地形 不规则地形 一、地形分类 指在传播路径的地形剖面图上，地面起伏高度不超过20m，而且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。 地形分类 准平坦地形 不规则地形： 指除准平坦地形以外的其它地形。 丘陵地形 孤立山岳 倾斜地形 水陆混合地形 地形的波动高度Δh描述电波传播路径中地形变化程度。 Δh的定义：沿通信方向，距接收地点10km范围内，10%高度线和90%高度线之高度差 地形的波动高度 各类地形的地面波动高度Δh 地形分类 二、地物分类 不同地物环境其传播条件不同，按照地物的密集程度不同可分为三类地区： ①开阔地： 在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物，呈开阔状地面，如农田、荒野、广场、沙漠和戈壁滩等。 ②郊区： 在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密，例如，有少量的低层房屋或小树林等； ③市区： 有较密集的建筑物和高层楼房。 三、天线有效高度的计算 移动台天线的有效高度hm： 移动台天线距地面的高度。 基站天线的有效高度hb： 沿电波传播方向，距基站天线3~15Km的范围内平均地面高度以上的天线高度 3.2 电波传播衰耗的估算 衰耗估算的意义： 在各种复杂的环境中，估算电波传播的损耗，为建基站做准备。 根据分析计算的结果，划分蜂窝小区，寻找基站位置。 考虑建基站的成本以及基站的维护。 实际使用后，进行实际测量，完善信号的覆盖。 估算预测模型： Egli模型 奥村模型 3.2.1、 Egli John J.场强计算公式 在实际中，由于移动通信的移动台在不停地运动。计算绕射损耗中的x、x1的数值处于不断变化中，因而使用公式计算不平坦地区场强时遇到较大的麻烦。 因此， Egli John J.在不规则地形环境中大量实测数据总结出来的经验公式 其中hT、hR收发天线的有效高度，单位用米(m) ，d是传输距离，单位是公里(km) ，频率f单位MHz。 3.2.2奥村模型 前人进行了很多研究，提出了很多模型，比较有名的有奥村（OM）模型、 Hata模型等，本节着重介绍奥村模型。 由于移动信道中电波传播的条件十分恶劣和复杂，要准确地计算信号场强或传播损耗是很困难的，通常采用分析和统计相结合的办法。通过大量实验，找出各种地形地物下的传播损耗与距离、频率、天线高度之间的关系。 它是由奥村等人在日本东京采用 （1）不同的频率 （2）不同的天线高度 （3）不同的距离 进行了一系列的测试，最后给出的经验曲线而构成的模型。 思路： 以市区传播损耗为基准，对不同的地形和地物，给出相应的修正因子。 奥村模型 奥村模型适用的范围： 频率为： 基地站天线高度为： 移动台天线高度为: 传播距离为: 150～2000 MHz 20～1000m 1～10 m 1～100km 奥村模型 以平坦地形大城市地区的路径损耗作为基准，对于不同的传播环境（接收和发射天线的高度、频率）和地形、地物条件等因素用校正因子加以修正。 1 、平坦地形大城市地区的路径损耗: 自由空间传播损耗 平坦地形基本衰耗中值图3-6 基站天线高度因子图3-7 移动台天线高度因子图3-8 自由空间的传播损耗： 奥村模型 图3-6 大城市准平滑地形基本衰耗中值Am(f, d) Am(1000, 1)