1、數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-1 1數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-2 2數(shù)字移動(dòng)通信第3章移動(dòng)信道的傳播特性數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-3 3第3章講述內(nèi)容3.1 3.1 無(wú)線電波傳播特性無(wú)線電波傳播特性3.23.2移動(dòng)通信信道的多徑傳播特性移動(dòng)通信信道的多徑傳播特性 描述多徑衰落信道的主要參數(shù)描述多徑衰落信道的主要參數(shù)3.3 3.3 陸地移動(dòng)信道的傳輸損耗陸地移動(dòng)信道的傳輸損耗第一次課 第二次課 第三次課數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-4 4第第3 3章章通過(guò)本章學(xué)習(xí)，著重解決以下問題：通過(guò)本章學(xué)習(xí)，著重解決以下問題：n大尺度傳播特性大尺度傳播特性大尺

2、度傳播模型大尺度傳播模型: :描述的是發(fā)射機(jī)與接描述的是發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間收機(jī)之間(T-R)(T-R)長(zhǎng)距離長(zhǎng)距離( (幾千米、數(shù)百幾千米、數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí)波長(zhǎng)量級(jí)) )上的場(chǎng)強(qiáng)變化。上的場(chǎng)強(qiáng)變化。n小尺度傳播特性小尺度傳播特性小尺度傳播模型小尺度傳播模型: :描述短距離描述短距離( (數(shù)十波數(shù)十波長(zhǎng)以下量級(jí)長(zhǎng)以下量級(jí)) ) 內(nèi)的接收?qǐng)鰪?qiáng)的傳播模內(nèi)的接收?qǐng)鰪?qiáng)的傳播模型。型。統(tǒng)計(jì)特性統(tǒng)計(jì)特性主要參數(shù)主要參數(shù)建模與仿真建模與仿真1)對(duì)移動(dòng)對(duì)移動(dòng)信道有一信道有一個(gè)全面深個(gè)全面深入的理解入的理解2)更好地更好地理解經(jīng)歷理解經(jīng)歷信道后的信道后的信號(hào)變化信號(hào)變化機(jī)理機(jī)理數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信本次課解決的問題

3、本次課解決的問題n自由空間傳播損耗模型？自由空間傳播損耗模型？n電波傳播的幾種方式？自由空間傳播模型和兩電波傳播的幾種方式？自由空間傳播模型和兩徑傳播模型的傳播損耗如何計(jì)算？徑傳播模型的傳播損耗如何計(jì)算？1.1、掌握掌握移動(dòng)通信中電波傳播的主要方式移動(dòng)通信中電波傳播的主要方式2.2、掌握掌握自由空間電波傳播損耗規(guī)律自由空間電波傳播損耗規(guī)律3.3、理解理解兩徑傳播模型的合成場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算方法及傳播損耗兩徑傳播模型的合成場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算方法及傳播損耗規(guī)律規(guī)律2-2-5 5重點(diǎn)重點(diǎn)：典型傳播方式及傳播損耗規(guī)律：典型傳播方式及傳播損耗規(guī)律難點(diǎn)難點(diǎn)：兩徑傳播模型的合成場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算：兩徑傳播模型的合成場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算3.1 3.1

4、 無(wú)線電波傳播特性無(wú)線電波傳播特性數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-6 6概述n 信道分類 按傳輸媒質(zhì)分 有線信道有線信道 無(wú)線信道無(wú)線信道 根據(jù)信道特性參數(shù)隨時(shí)間變化的快慢 恒參信道恒參信道：傳輸特性隨時(shí)間變化速度極慢，：傳輸特性隨時(shí)間變化速度極慢，或者說(shuō)在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，其參數(shù)基本不變。或者說(shuō)在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，其參數(shù)基本不變。 變參信道變參信道：傳輸特性隨時(shí)間的變化較快。：傳輸特性隨時(shí)間的變化較快。n 移動(dòng)通信信道 典型的無(wú)線變參信道。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信概述2-2-7 7縮寫名稱頻率范圍波長(zhǎng)名稱傳播方式目前頻率分配情況VLF基低頻30kHz以下萬(wàn)米波(甚長(zhǎng)波)天波,地波,以地波傳播為

5、主(1020)kHz,主要用于無(wú)線電導(dǎo)航,海上移動(dòng)通信和廣播LF低頻Low30kHz300kHz千米波(長(zhǎng)波)天波,地波,以地波傳播為主(2003000)kHz,主要用于廣播,無(wú)線電導(dǎo)航,海上移動(dòng)通信,地對(duì)空通信MF 中頻Medium300kHz3000kHz百米波(中波)主要以地波播,夜間天波亦可傳播HF高頻High3MHz30MHz十米波(短波)地波傳播距離極近,以視距內(nèi)直線傳播為主主要用于定點(diǎn)通信,航海和航空移動(dòng)通信,廣播,熱帶廣播及業(yè)余無(wú)線電等VHF甚高頻Very30MHz300MHz米波(超短波)視距內(nèi)直線傳播(301000)MHz,主要用于電視廣播,陸上移動(dòng)通信,航空移動(dòng)通信,海上

6、移動(dòng)通信,定點(diǎn)通信,空間通信和雷達(dá)等UHF特高頻Ultra300MHz3000MHz分米波(微波)與光的傳播特性基本相同SHF超高頻Super3GHz30GHz厘米波(微波)1GHz-10GHz,主要用于無(wú)線電微波接力系統(tǒng),其次是定點(diǎn)通信和移動(dòng)通信業(yè)務(wù)EHF極高頻Extremely30GHz300GHz毫米波(微波)10GHz以上,主要用于無(wú)線電中繼接力通信,空間通信,雷達(dá),導(dǎo)航,無(wú)線電天文學(xué)等數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-8 8概述n 目前典型移動(dòng)通信使用頻段：1 1、150 MHz 150 MHz （VHFVHF）2 2、450 MHz 450 MHz （UHFUHF）3 3、900

7、MHz 900 MHz （UHFUHF）4 4、1800MHz 1800MHz （UHFUHF）第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信IMT-2000IMT-2000也將使用也將使用1.8-2.2GHz1.8-2.2GHz頻段頻段（UHFUHF）。）。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-9 93.1 無(wú)線電波傳播特性3.1.1 3.1.1 電波傳播方式電波傳播方式2.1.2 2.1.2 直射波直射波2.1.3 2.1.3 大氣中的電波傳播大氣中的電波傳播2.1.4 2.1.4 障礙物的影響與繞射損耗障礙物的影響與繞射損耗2.1.5 2.1.5 反射波反射波2.1.6 2.1.6 散射波散射波數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)

8、字移動(dòng)通信 2-2-10103.1.1 電波傳播方式n VHF與UHF頻段，典型傳播方式1 1、直射、直射2 2、反射、反射3 3、散射、散射4 4、繞射、繞射數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-11 113.1 無(wú)線電波傳播特性3.1.1 3.1.1 電波傳播方式電波傳播方式3.1.2 3.1.2 直射波直射波3.1.3 3.1.3 大氣中的電波傳播大氣中的電波傳播3.1.4 3.1.4 障礙物的影響與繞射損耗障礙物的影響與繞射損耗3.1.5 3.1.5 反射波反射波3.1.6 3.1.6 散射波散射波數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-12123.1.2 直射波n采用模型采用模型自由空間傳播模

9、型自由空間傳播模型n自由空間模型的定義自由空間模型的定義天線周圍是均勻無(wú)損耗的無(wú)限大空間天線周圍是均勻無(wú)損耗的無(wú)限大空間大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì)大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì)電導(dǎo)率為電導(dǎo)率為0 0，相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率為，相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率為1 1n自由空間特性自由空間特性不存在電波的反射、折射、繞射、色散和吸收等現(xiàn)象，不存在電波的反射、折射、繞射、色散和吸收等現(xiàn)象，電波的傳播速率等于真空中光速電波的傳播速率等于真空中光速C C，但由于輻射能量的擴(kuò)散，使得能量在傳播過(guò)程中會(huì)受到但由于輻射能量的擴(kuò)散，使得能量在傳播過(guò)程中會(huì)受到衰減。衰減。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-1313模型適用

10、范圍n傳播媒體的近似傳播媒體的近似實(shí)際情況中，只要地面上空的大氣層是各向?qū)嶋H情況中，只要地面上空的大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì)，其相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁同性的均勻媒質(zhì)，其相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率為導(dǎo)率為1，傳播路徑上沒有障礙物的阻擋，傳播路徑上沒有障礙物的阻擋，到達(dá)接收天線的地面反射信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)也可以忽到達(dá)接收天線的地面反射信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)也可以忽略不計(jì)，這樣情況下，電波可視作在自由空略不計(jì)，這樣情況下，電波可視作在自由空間傳播。間傳播。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-1414自由空間損耗n自由空間損耗的本質(zhì)自由空間損耗的本質(zhì)球面波在傳播過(guò)程中，隨著傳播距離增大，球面波在傳播過(guò)程中，隨著傳播距離增大，球面單

11、位面積上的能量減小了，而接收天線球面單位面積上的能量減小了，而接收天線的有效截面積是一定的，故而接收天線所捕的有效截面積是一定的，故而接收天線所捕獲的信號(hào)功率是減小了，這是自由空間損耗獲的信號(hào)功率是減小了，這是自由空間損耗的本質(zhì)。的本質(zhì)。dPTPR數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-1515接收功率計(jì)算公式接收功率計(jì)算公式n 自由空間的接收功率：自由空間的接收功率： P PT T = = 發(fā)射功率發(fā)射功率 ( (W)W) G GT T = = 發(fā)射天線增益發(fā)射天線增益 G GR R = = 接收天線增益接收天線增益 = = c/f c/f 波長(zhǎng)波長(zhǎng)(m)(m)，c = c = 光速光速 (3 (

12、310108 8 m/s)m/s) d = d = 發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的距離發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的距離( (m) m) 222)4()(dGGPdPRTTRdPTPR數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-1616自由空間傳播損耗n自由空間傳播損耗可以定義為：自由空間傳播損耗可以定義為：( (不考慮天線增益不考慮天線增益) )n以以dBdB計(jì)，得到計(jì)，得到：n或或n可見，可見，自由空間電波傳播損耗只與工作頻率自由空間電波傳播損耗只與工作頻率 f f 和和傳播距離傳播距離 d d 有關(guān)有關(guān)。)(lg20)(lg2044.32)(MHzfkmddBLfs24dPPLRTfs24lg10)(ddBLfs數(shù)字

13、移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-17171717無(wú)線信號(hào)的相對(duì)強(qiáng)度用分貝（無(wú)線信號(hào)的相對(duì)強(qiáng)度用分貝（db）來(lái)衡量）來(lái)衡量.分貝是一個(gè)用分貝是一個(gè)用10為底的對(duì)數(shù)表示的為底的對(duì)數(shù)表示的比值的單位比值的單位，設(shè)，設(shè)P為系統(tǒng)中某一點(diǎn)的功率，為系統(tǒng)中某一點(diǎn)的功率， 為參考點(diǎn)的功率，則用為參考點(diǎn)的功率，則用db表示的功率比值由表示的功率比值由 來(lái)計(jì)算來(lái)計(jì)算.由于由于1db是一個(gè)比值或相對(duì)單位，是一個(gè)比值或相對(duì)單位，db值本身并不確定測(cè)量參值本身并不確定測(cè)量參數(shù)的絕對(duì)值，而數(shù)的絕對(duì)值，而db的導(dǎo)出單位則可表示絕對(duì)值。有的導(dǎo)出單位則可表示絕對(duì)值。有分貝瓦分貝瓦（dBW，相對(duì)于，相對(duì)于1W的分貝數(shù)）和的分貝數(shù)）

14、和分貝毫瓦分貝毫瓦（dBm，相對(duì)于，相對(duì)于1mW的分貝數(shù)）兩個(gè)常用單位的分貝數(shù)）兩個(gè)常用單位例如：例如：GSM手機(jī)的最大發(fā)射功率手機(jī)的最大發(fā)射功率2W換成分貝值為換成分貝值為33dBm； 手機(jī)接收到的信號(hào)強(qiáng)度手機(jī)接收到的信號(hào)強(qiáng)度40dBm為為0.0001mW，70dBm為為0.0000001mW0P)/lg(100PP數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信1818n 例：如果發(fā)射機(jī)發(fā)射例：如果發(fā)射機(jī)發(fā)射5050瓦的功率，將其換算成瓦的功率，將其換算成(a)dBm(a)dBm和和(b)dBW(b)dBW；如果該發(fā)射機(jī)為單位增益天線如果該發(fā)射機(jī)為單位增益天線, ,并且載頻為并且載頻為900MHz,900MHz,

15、求出在自求出在自由空間中距天線由空間中距天線100m100m處接受功率為多少處接受功率為多少dBmdBm。10km10km處處PrPr為多少？為多少？假定接收天線為單位增益。假定接收天線為單位增益。n 解：已知：發(fā)射功率，解：已知：發(fā)射功率，Pt=50W載頻，載頻，fc=900MHz，則發(fā)射功率則發(fā)射功率n (a)(a)n (b)(b)n 100m處接受功率為：處接受功率為：n 則則dBmmWmWPdBmPtt0.471050log10)1/()(log10)(3dBWWWPdBWPtt0.1750log10)1/()(log10)(mWWdGGPPrtrr36222222105 . 3105

16、 . 3) 1 ()100()4() 3/ 1)(1)(1 (50)4(dBmmWmWPdBmPrr5 .24)105 . 3log(10)(log10)(3數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信1919n 10km處功率為：處功率為：使用使用近地距離公式近地距離公式確定確定10km處的接收功處的接收功率（率（dBm），其中），其中=100m,d=10kmdBmdBdBmPkmPrr5 .64405 .24)10000100log(20)100()10(0d數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-20203.1 無(wú)線電波傳播特性3.1.1 3.1.1 電波傳播方式電波傳播方式3.1.2 3.1.2 直射波直射波3

17、.1.3 3.1.3 大氣中的電波傳播大氣中的電波傳播3.1.4 3.1.4 障礙物的影響與繞射損耗障礙物的影響與繞射損耗3.1.5 3.1.5 反射波反射波3.1.6 3.1.6 散射波散射波數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-21213.1.3 大氣中的電波傳播n實(shí)際移動(dòng)信道在低層大氣中實(shí)際移動(dòng)信道在低層大氣中。n低層大氣并不是均勻介質(zhì)，對(duì)電波傳播的影響：低層大氣并不是均勻介質(zhì)，對(duì)電波傳播的影響：有利：可使極限視線傳播的距離增大。有利：可使極限視線傳播的距離增大。不利：產(chǎn)生不利：產(chǎn)生折射折射和吸收等現(xiàn)象。和吸收等現(xiàn)象。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信2-2-22223.1.3 大氣中的電波傳播n折射

18、產(chǎn)生機(jī)理大氣折射率是變化的，當(dāng)一束電波通過(guò)折射率隨高度變化的大氣層時(shí)，由于不同高度上的電波傳播速度不同，從而使電波射束發(fā)生彎曲，彎曲的方向和程度取決于大氣折射率的垂直梯度。這種由大氣折射率引起電波傳播方向發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，稱為折射。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-2323大氣折射n其彎曲程度取決于大氣折射率n的垂直梯度：n大氣折射對(duì)電波傳播的影響，在工程上通常用“地球等效半徑”來(lái)表征，也就是認(rèn)為電波依然按直線方向行進(jìn)，只是地球的實(shí)際半徑變成了等效半徑。dndh數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-2424大氣折射n標(biāo)準(zhǔn)大氣情況下，等效地球半徑系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)大氣情況下，等效地球半徑系數(shù)k=4/3k=4/3

19、。地球?qū)嶋H半徑是地球?qū)嶋H半徑是6370km, 6370km, 地球等效半徑為地球等效半徑為8500km8500km。n大氣折射的結(jié)果是傳播距離比極限視距更遠(yuǎn)了，大氣折射的結(jié)果是傳播距離比極限視距更遠(yuǎn)了，即所謂的即所謂的超視距傳播超視距傳播。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-2525假設(shè)假設(shè)A點(diǎn)架設(shè)一部發(fā)信機(jī)，天線的架高是點(diǎn)架設(shè)一部發(fā)信機(jī)，天線的架高是H1，AB是是和地球相切的一條射線。若要接收到來(lái)波，天線的架和地球相切的一條射線。若要接收到來(lái)波，天線的架高必須超出這條切線，如果天線的高度不夠高，為了高必須超出這條切線，如果天線的高度不夠高，為了接收到來(lái)波，天線應(yīng)該向哪個(gè)方向移動(dòng)接收到來(lái)波，天線

20、應(yīng)該向哪個(gè)方向移動(dòng)?CABH1OC1H2C2數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-2626視線傳播極限距離4.12trdhh數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-27273.1.1 3.1.1 電波傳播方式電波傳播方式3.1.2 3.1.2 直射波直射波3.1.3 3.1.3 大氣中的電波傳播大氣中的電波傳播3.1.4 3.1.4 障礙物的影響與繞射損耗障礙物的影響與繞射損耗3.1.5 3.1.5 反射波反射波3.1.6 3.1.6 散射波散射波數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-28283.1.4 障礙物的影響與繞射損耗n 原理原理波理論。繞射可以用惠更斯原波理論。繞射可以用惠更斯原理解釋。理解釋。惠

21、更斯原理：波前的所有點(diǎn)可惠更斯原理：波前的所有點(diǎn)可作為產(chǎn)生次級(jí)波的點(diǎn)源，這些作為產(chǎn)生次級(jí)波的點(diǎn)源，這些次級(jí)波組合起來(lái)形成傳播方向次級(jí)波組合起來(lái)形成傳播方向上新的波前。上新的波前。繞射由次級(jí)波的傳播進(jìn)入陰影繞射由次級(jí)波的傳播進(jìn)入陰影區(qū)而形成。區(qū)而形成。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-2929繞射損耗n繞射損耗繞射損耗：在實(shí)際情況下，：在實(shí)際情況下，電波的直射路徑上存在各種電波的直射路徑上存在各種障礙物，由障礙物引起的附障礙物，由障礙物引起的附加傳播損耗。加傳播損耗。nx x表示障礙物頂點(diǎn)至直射線表示障礙物頂點(diǎn)至直射線的距離，稱為菲涅爾余隙。的距離，稱為菲涅爾余隙。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-

22、2-3030菲涅爾區(qū)菲涅爾區(qū)n 如下圖所示，自由空間如下圖所示，自由空間Q點(diǎn)是波源，點(diǎn)是波源，P點(diǎn)是接收點(diǎn)，以點(diǎn)是接收點(diǎn)，以Q、P為焦點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)橢球面所包含的空間區(qū)域，稱為為焦點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)橢球面所包含的空間區(qū)域，稱為空間菲涅空間菲涅爾區(qū)爾區(qū)。圖中。圖中S1是空間的一點(diǎn)，其所在與直線是空間的一點(diǎn)，其所在與直線QP垂直的平垂直的平面截菲涅爾區(qū)域得到一個(gè)圓面截菲涅爾區(qū)域得到一個(gè)圓C1，該圓半徑為：，該圓半徑為：n 其中其中d d為為Q Q、P P點(diǎn)間的距離，點(diǎn)間的距離，d1d1、d2d2分別是分別是Q Q點(diǎn)和點(diǎn)和P P點(diǎn)到圓點(diǎn)到圓C1C1圓圓心的距離，這個(gè)圓所在的菲涅爾區(qū)域稱為心的距離，這個(gè)圓所在的菲涅爾

23、區(qū)域稱為第一菲涅爾區(qū)第一菲涅爾區(qū)。數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-3131菲涅爾區(qū)n 在自由空間，從波源在自由空間，從波源Q Q點(diǎn)輻射到點(diǎn)輻射到P P點(diǎn)的電磁能量主要是通過(guò)點(diǎn)的電磁能量主要是通過(guò)第一菲涅爾區(qū)傳播的第一菲涅爾區(qū)傳播的，只要第一菲涅爾區(qū)不被阻擋，就可只要第一菲涅爾區(qū)不被阻擋，就可以獲得近似自由空間的傳播條件。以獲得近似自由空間的傳播條件。n 為保證系統(tǒng)正常通信，收發(fā)為保證系統(tǒng)正常通信，收發(fā)天線天線架設(shè)的高度要滿足使它們架設(shè)的高度要滿足使它們之間的障礙物盡可能不超過(guò)其菲涅爾區(qū)的之間的障礙物盡可能不超過(guò)其菲涅爾區(qū)的2020，否則電磁，否則電磁波多徑傳播就會(huì)產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致通信質(zhì)量下

24、降，甚至波多徑傳播就會(huì)產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致通信質(zhì)量下降，甚至中斷通信。中斷通信。12112d dFdd數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信n 由障礙物引起的繞射損耗與菲涅爾余隙的關(guān)系如圖由障礙物引起的繞射損耗與菲涅爾余隙的關(guān)系如圖x=0 x=0，TRTR直射波從障礙物頂直射波從障礙物頂點(diǎn)擦過(guò)，附加損耗約為點(diǎn)擦過(guò)，附加損耗約為 6 dB6 dB。x x0 0，直射波低于障礙物頂，直射波低于障礙物頂點(diǎn)，損耗急劇增加點(diǎn)，損耗急劇增加x/xx/x1 10.5 0.5 ，附加損耗約為，附加損耗約為0dB0dB，即障礙物對(duì)直射波傳播，即障礙物對(duì)直射波傳播基本上沒有影響。基本上沒有影響。在選擇天線高度時(shí)，根據(jù)地在選擇天線

25、高度時(shí)，根據(jù)地形盡可能使服務(wù)區(qū)內(nèi)各處的菲形盡可能使服務(wù)區(qū)內(nèi)各處的菲涅爾區(qū)余隙涅爾區(qū)余隙x/xx/x1 10.50.5數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-3333n 例例3-1設(shè)圖設(shè)圖3-3(a)所示的傳播路徑中，所示的傳播路徑中，菲涅爾余隙菲涅爾余隙x=-82m,d1=5km,d2=10km,工作頻率為工作頻率為150MHz。試試求出求出電波傳播損耗。電波傳播損耗。n 解解先由式先由式(3-13)求出自由空間傳播的損耗求出自由空間傳播的損耗Lfs為為L(zhǎng)fs = 32.44+20lg(5+10)+20lg 150 = 99.5dB 由式由式(3 - 21)求第一菲涅爾區(qū)半徑求第一菲涅爾區(qū)半徑x1為

26、為 mddddx7 .8110151010105233321211式中，式中，=c/f, c為光速，為光速，f為頻率。為頻率。 由圖由圖3-4 查得附加損耗查得附加損耗(x/x1-1)為為16.5dB, 因此電波傳播的損因此電波傳播的損耗耗L為為 L = Lfs+16.5 = 116.0dB數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-34343.1 無(wú)線電波傳播特性3.1.1 3.1.1 電波傳播方式電波傳播方式3.1.2 3.1.2 直射波直射波3.1.3 3.1.3 大氣中的電波傳播大氣中的電波傳播3.1.4 3.1.4 障礙物的影響與繞射損耗障礙物的影響與繞射損耗3.1.5 3.1.5 反射波反射

27、波3.1.6 3.1.6 散射波散射波數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信 2-2-35353 3.1.5 .1.5 反射反射n反射波：反射波：當(dāng)電波傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面當(dāng)電波傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時(shí)，如果尺寸比電波波長(zhǎng)大得多時(shí)會(huì)產(chǎn)生鏡面反射。時(shí)，如果尺寸比電波波長(zhǎng)大得多時(shí)會(huì)產(chǎn)生鏡面反射。此時(shí)接收信號(hào)為直射波與反射波的合成信號(hào)。此時(shí)接收信號(hào)為直射波與反射波的合成信號(hào)。TaobcRhrd1d2ht數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信n 不同界面的反射特性用不同界面的反射特性用反射系數(shù)反射系數(shù)R R表征，為反射波場(chǎng)強(qiáng)與入表征，為反射波場(chǎng)強(qiáng)與入射波場(chǎng)強(qiáng)的比值射波場(chǎng)強(qiáng)的比值n R R可表示為可表示為 |

28、R| |R|為反射點(diǎn)上反射波場(chǎng)強(qiáng)與入射波場(chǎng)強(qiáng)的振幅比為反射點(diǎn)上反射波場(chǎng)強(qiáng)與入射波場(chǎng)強(qiáng)的振幅比 代表反射波相對(duì)于入射波的相移。代表反射波相對(duì)于入射波的相移。 jRR e3.1.5 反射數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信n 考慮地面對(duì)電波的反射時(shí)，按考慮地面對(duì)電波的反射時(shí)，按平面波處理，即電波在反射點(diǎn)平面波處理，即電波在反射點(diǎn)的反射角等于入射角。的反射角等于入射角。n 當(dāng)工作頻率高于當(dāng)工作頻率高于150MHz (150MHz (2m)2m)，1 1時(shí)，反射波場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，反射波場(chǎng)強(qiáng)幅度等于入射波場(chǎng)強(qiáng)幅度，相差為幅度等于入射波場(chǎng)強(qiáng)幅度，相差為180180，|R|=1|R|=1。n 直射波與反射波的路徑差為直射波與反

29、射波的路徑差為 n 由路徑差由路徑差dd引起的附加相移引起的附加相移為為 2d2222121222()()()()11trtrtrtrdabcddhhddhhhhhhddd21trh hdd112112xxx3.1.5 反射TaobcRhrd1d2ht數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信n 接收?qǐng)鰪?qiáng)接收?qǐng)鰪?qiáng)E E（直射波與反射波合成信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)）表示為（直射波與反射波合成信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)）表示為 n 附加衰耗附加衰耗n 可見：合成場(chǎng)強(qiáng)隨相位差的變化而變化，有時(shí)會(huì)相加，有可見：合成場(chǎng)強(qiáng)隨相位差的變化而變化，有時(shí)會(huì)相加，有時(shí)會(huì)抵消，造成衰落現(xiàn)象；時(shí)會(huì)抵消，造成衰落現(xiàn)象；|R|R|越接近越接近1 1，衰落越嚴(yán)重。，衰落越嚴(yán)重。n 考慮反射波時(shí)的接收功率近似為：考慮反射波時(shí)的接收功率近似為：()00()()200(1Re)(1)(1)2cos()2jjjjEEER eEeEe 22cos2sin22d 2222424trRTTRTTRh hPP G GdP G Gdd 21trhhdd3.1.5 3.1.5 反射反射TaobcRhrd