移动通信第3章 移动信道的传播特性ppt课件.ppt

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1、CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/301第3章移动信道的传播特性3.1无线电波传播特性3.2移动信道的特征3.3陆地移动信道的传输损耗3.4移动信道的传播模型思考题与习题CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/3023.1.1电波传播方式发射机天线发出的无线电波，可依不同的路径到达接收机，当频率f＞30MHz时，典型的传播

2、通路如图3-1所示。沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波，它是VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过地面反射到达接收机，称为地面反射波；路径③的电波沿地球表面传播，称为地表面波。3.1无线电波传播特性CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/303图3-1典型的传播通路①②②③CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology

3、2021/7/3043.1.2直射波直射波传播可按自由空间传播来考虑。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。实际情况下，只要地面上空的大气层是各向同性的均匀媒质，其相对介电常数ε和相对导磁率μ都等于1，传播路径上没有障碍物阻挡，到达接收天线的地面反射信号场强也可以忽略不计，在这样情况下，电波可视作在自由空间传播。CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTe

4、chnology2021/7/305(3-1)虽然电波在自由空间里传播不受阻挡，不产生反射、折射、绕射、散射和吸收，但是，当电波经过一段路径传播之后，能量仍会受到衰减，这是由辐射能量的扩散而引起的。由电磁场理论可知，若各向同性天线(亦称全向天线或无方向性天线)的辐射功率为PT瓦，则距辐射源dm处的电场强度有效值E0为CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/306磁场强度有效值H0为(3-2)单位面积上的电波功率密度S为(3-3

5、)CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/307若用发射天线增益为GT的方向性天线取代各向同性天线，则上述公式应改写为(3-4)(3-5)(3-6)CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/308接收天线获取的电波功率等于该点的电波功率密度乘以接收天线的有效面积，即PR=SAR(3-7)式中，AR为接收天线的有效面积，它与接收天线

6、增益GR满足下列关系：式中，λ2/4π为各向同性天线的有效面积。(3-8)CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/309(3-9)当收、发天线增益为0dB，即当GR=GT=1时，接收天线上获得的功率为(3-10)由式(3-6)至式(3-8)可得CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/3010由上式可见，自由空间传播损耗Lfs可定

7、义为(3-11)以dB计，得(3-12)或［Lfs］(dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)(3-13)式中，d的单位为km，频率单位以MHz计。CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/30113.1.3大气中的电波传播1.大气折射在不考虑传导电流和介质磁化的情况下，介质折射率n与相对介电系数εr的关系为(3-14)(3-15)式中，c为光速。众所周知，大气的相对介电系数与温度、湿度和气压有关。大气高度不

8、同，εr也不同，即dn/dh是不同的。根据折射定律，电波传播速度v与大气折射率n成反比，即CollegeofComputerandCommunication,LanzhouUniversityofTechnology2021/7/3012当一束电波通过折射率随高度变化的大气层时，由于不同高