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《工程硕士专业课《移动通信中的电波传播与天线》大作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、工程硕士专业课《移动通信中的电波传播与天线》大作业1.己知天线俯仰面和方位面的半功率波瓣张角分别是60度和120度（副瓣忽略不计），其馈电点电流为1A（有效值，下同），与天线/-450m距离处测得场强为EA=lV/m,试求天线的辐射电阻。假定天线效率为100%,传播环境为自由空间。（提示：利用式（2.22）,辐射电阻的定义为凡=7V
2、/
3、2,并注意弧度和度之间的换算关系，7T弧度=180度）答:由题意可知，副瓣忽略不计，由公式Q&e3dB（（>3dB（2.11）,03dB=n/3,（
4、>3dB=2h/3,可得Q=2n2/9,又由辐射功能表迗式为Pmax=
5、EA12r2Q/Z
6、,r=450m,EA=lV/m,又由于天线效率假设为100%,得Pr=Pmax=375n,由Rr=Pr/
7、112=375n=1177.5欧姆。2.简述移动通信中常用分集技术的种类及其基本原理，并简析常用±45度双线极化基站天线的工作原理与作用。答：通信系统中常用的分集技术有时间分集、频率分集、空间分集、方向图分集、极化分集等。时间分集一一时间分集是指在不同的时隙发射相同的信息，在接收端产生两个非相关的衰落信号。时间分集方式是在多信道场合减小互调的良好方式。但是在移动无线电环境中，移动体可能暂停在任一地点，此地具有弱的当地均值或接收到深度衰落。而不管是哪一种情况，时间分集方式
8、都无助于减小衰落，因此，一般不采用时间分集。频率分集一一频率分集是通过发射两个不同载波频率的信号来实现的。为了要使它们在接收端的衰落非相关，必须增大带宽。频率分集方式的成本较高，也不常采用。空间分集一一空间分集是指接收机通过两个或多个不同位置的天线来接收信号。这些信号的相关性较弱。天线的间隔随着天线的高度而改变。空间分集是移动通信系统中最常用的一种方式。根据天线的不同位置关系，空间分集可分为水平空间分集和垂直空间分集。后者在商业用途上主要用做移动站天线。目前移动通信基站一般都采用水平空间分集，用在市区环境的蜂窝系统的上行（移动台到基站）中，通过选择最好的接收信号或将信号合并
9、，减少衰落的影响。通过随环境的密集度增加的增加（约3-5dB）来改善基站接收，迗到对上下链路预算平衡的作用。空间分集技术的不便之处是需要徒工几个具有类似特性的接收机以及在接收机处处理矢量型信号，以及需要坚固的塔结构（为了固定不同的天线）。方向图分集一一方向图分集又称角度分集。这种分集方式需要若干个具有特定方向的扇形波束天线，它们构成的总方向图是全向的。接收机通过它们接收来自不同方向的信号，并由此组合出所要的信号。极化分集一一极化分集是指在基地站利用两个正交极化天线来发射信息，而在移动站也是有两个正交极化的天线共同接收。正交极化天线提供是两个非相关的信号衰落。使用极化分集的缺
10、点是：由于功率分给两个天线，故在发射场址减小3dB。对于室内覆盖，极化分集给出和空间分集同样的结果；对于室外覆盖，空间分集能更好的改善系统性能。常用±45度双线极化基站天线的工作原理与作用：双极化天线是一种新型天线技术，组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式下，因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量；一般GSM数字移动通信网的定向基站（三扇区）要使用9根天线，每个扇形使用3根天线（空间分集，一发两收），如果使用双极化天线，每个扇形只需要1根天线；同时由于在双极化天线中，±45°的极化正交性可以保证+45°和-45"两副天线之间的隔
11、离度满足互调对天线间隔离度的要求（彡30dB），因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm；另外，双极化天线具有电调天线的优点，在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一祥，可以降低呼损，减小干扰，提高全网的服务质量。如果使用双极化天线，甴于双极化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可，从而节省基建投资，同时使基站布局更加合理，基站站址的选定更加容易。1.分别指出dBi、dBd和dBc的定义并进行辨析。答：(1)dBi是相对于完全同向天线的增益，i指istropic(各向同性)。(2)dBd是相对
12、于偶极子天线的增益，d指dipole(偶极子天线)；dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15dB,偶极子的增益即为2.15dB。(3)dBc也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc相对于载波Carrier功率而言，在许多情况下，用来度量载波功率的相对值，如度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。2.对常见的电波传播模型进行分类，并分别简要说明其特点。答：电波传播模型是指通过对电波传播的环境进行不同方法的分析后所得到的电波传播的某些规律、结论
