无线传播理论.doc

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1、目录1无线传播基本原理22无线传播特性32.1频段划分介绍32.2快衰落与慢衰落42.3传播损耗72.4多普勒效应92.5菲涅尔区113无线传播模型123.1传播模型概述123.2常用传播模型介绍121.自由空间的传播132.Okumura-Hata模型133.COST231-Hata模型154.COST231WalfishIkegami模型165.Keenan-Motley模型176.ASSET支持的模型173.3传播模型校正181.CW测试的原理182.CW测试方法193.传播模型校正及实例204参考文

2、献21第三章无线传播理论1.无线传播基本原理在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传播特性的研究、了解和据此进行的场强预测。它是进行系统工程设计与研究频谱有效利用、电磁兼容性等课题所必须了解和掌握的基本理论。众所周知，无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：直达波或自由空间波、地波或表面波、对流层反射波、电离层波，如0所示。就电波传播而言，发射机同接收机间最简单的方式是自由空间传播。自由空

3、间指该区域是各向同性（沿各个轴特性一样）且同类（均匀结构）。自由空间波的其他名字有直达波或视距波。如0中(a)所示，直达波沿直线传播，所以可用于卫星和外部空间通信。另外，这个定义也可用于陆上视距传播（两个微波塔之间），如0中(b)所示。第二种方式是地波或表面波。地波传播可看作是三种情况的综合，即直达波、反射波和表面波。表面波沿地球表面传播。从发射天线发出的一些能量直接到达接收机；有些能量经从地球表面反射后到达接收机；有些通过表面波到达接收机。表面波在地表面上传播，由于地面不是理想的，有些能量被地面吸收。当能

4、量进入地面，它建立地面电流。这三种的表面波见0(c)。第三种方式即对流层反射波产生于对流层，对流层是异类介质，由于天气情况而随时间变化。它的反射系数随高度增加而减少。这种缓慢变化的反射系数使电波弯曲，如0(d)所示。对流层方式应用于波长小于10米（即频率大于30MHz）的无线通信中。第四种方式是经电离层反射传播。当电波波长小于1米（频率大于300MHz）时，电离层是反射体。从电离层反射的电波可能有一个或多个跳跃，如0(e)所示。这种传播用于长距离通信。除了反射，由于折射率的不均匀，电离层可产生电波散射。另外

5、，电离层中的流星也能散射电波。同对流层一样，电离层也具有连续波动的特性，在这种波动上是随机的快速波动。蜂窝系统的无线传播利用了第二种电波传播方式。(a)直达波沿直线传播(b)视距通信的应用(c)地波传播(d)对流层对无线电波的不规则散射(e)无线电波通过电离层反射传播图1-1不同的传播模式在设计蜂窝系统时研究传播有两个原因：第一，它对于计算覆盖不同小区的场强提供必要的工具。因为在大多数情况下覆盖区域从几百米到几十公里，地波传播可以在这种情况下应用。第二，它可计算邻信道和同信道干扰。预测场强有三种方法：第一种

6、纯理论方法，适用于分离的物体，如山和其他固体物体。但这种预测忽略了地球的不规则性。第二种基于在各种环境的测量，包括不规则地形及人为障碍，尤其是在移动通信中普遍存在的较高的频率和较低的移动天线。第三种方法是结合上述两种方法的改进模型，基于测量和使用折射定律考虑山和其他障碍物的影响。在蜂窝系统中，至少有两种传播模型：第一种是FCC建议的模型；第二种设计模型由Okumura提供，覆盖边界应考虑实际经验结果。2.无线传播特性2.1频段划分介绍无线电波分布在3Hz到3000GHz之间，在这个频谱内划分为12个带，如0

7、所示。在不同的频段内的频率具有不同的传播特性。对于移动通信来讲，我们只关心UHF的频段。无线频段划分示意FrequencyClassificationDesignation3～30Hz30～300HzExtremelyLowFrequencyELF300～3000HzVoiceFrequencyVF3～30KHzVery-lowFrequencyVLF30～300KHzLowFrequencyLF300～3000KHzMediumFrequencyMF3～30MHzHighFrequencyHF30～300

8、MHzVeryHighFrequencyVHF300～3000MHzUltraHighFrequencyUHF3～30GHzSuperHighFrequencySHF30～300GHzExtremelyHighFrequencyEHF300～3000GHz对于WCDMA所用频段有2种：上行（MHZ）下行(MHZ)A1920-19802110-2170B1850-19101930-1990我国计划WCDMA采用的是