电波传播理论（徐立勤）ppt课件.ppt

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1、14-1《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型基本要求：1.了解移动通信电波传播的特点；2.掌握移动通信系统中的场强预测模型的基本概念；3.了解移动通信系统中常用的场强预测模型。第14章移动通信传播损耗统计预测模型114-2《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型移动通信电波传播的特点移动无线电环境的描述214-3《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型移动无线电环境的两个假定:①移动台的天线高度（约为3米）低于房屋和建筑物②工作f大于30MHz（λ小于10米），周围都是自然散射体（多径传播媒质），移动通信的无线电环境属于一种多路径环境，使得接收信号

2、由直射波叠加上多个反射波和多个绕射波。移动通信无线电传播的四个特点：①快衰落，短期衰落，多径衰落，瑞利衰落——人造结构②慢衰落，长期衰落，地形衰落，正态分布——地形环境③多普勒效应——信号相位变化产生的附加效应④多径传播效应——频率选择性衰落和延迟散布造成的波形展宽短期衰落的四个原因：⑴移动台静止，散射体运动⑵移动台运动，无散射体⑶形成驻波⑷N个反射波314-4《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型陆地移动通信地形特征的分类及定义准平坦地形——地面起伏高度小于20米不规则地形——丘陵地形、倾斜地形、孤立山岳、水陆混合地形常用参数①地形波动高度Δh——沿通信方向10公里内，1

3、0℅和90℅的地段超过的高度之差水面或平坦地形Δh≈0→5米小土岗Δh≈20→40米山区Δh≈10→150米陡峭山区Δh≈300→700米②天线有效高度移动台天线——天线在当地地面以上的高度基地台天线——3-15公里内平均地面以上的高度414-5《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型陆地移动通信传播环境的分类及定义①开阔区——在传播路径上没有高大的树木和建筑物等障碍的开阔地带或前方300-400米内无任何阻挡的小片场地，如农田、稻田、广场等。②郊区——移动台附近只有1-2层房屋或稀疏的小树林等不太密的障碍物，它包括小村庄或两边有稀疏树木和建筑物的公路。③市区——移动台附近有

4、密集的障碍物，主要是指高楼矗立的大城市或拥挤着大建筑群和两层楼房的乡镇或房屋密集、大树茂盛的大村庄。多径信道的数学模型—Clarke模型一般对于宏蜂窝系统来说，无线路径的长度和天线高度相比是足够长的，因此可以假设平面波在二维（2-D）的平面中传播，在所有方向上以相同的概率，到达移动台。514-6《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型多径信道的数学模型—Clarke模型根据电磁理论，在移动通信系统中的基站和移动台之间的电磁波传播规律，显然应满足麦克斯韦方程。到达接收机天线处的电磁场量，原则上可以通过发射天线上的电流分布以及传播路径上的媒质分布来求解。但由于移动通信的环境、地域

5、极其复杂，欲利用麦克斯韦方程组，根据边值条件精确地求解移动通信区域内的电磁场，其工作量是非常巨大的。为此人们广泛采用了另一种方法来计算移动通信区域内的电磁场，该方法的依据是场强叠加原理。由于任意一条多径路径都是线性的，所以它们满足叠加原理条件。在陆地移动蜂窝无线系统中，无线信号是在三维空间中传播。基站通常发射垂直极化信号。在车辆移动通信应用中，车载台天线也是垂直极化的，但对于便携应用中的手机发射天线，其倾斜将产生非垂直极化分量。虽然这对计算极化效应是重要的，但是为了讨论简单起见，我们仍将假设发射信号是垂直极化的。此外，我们假设基站和移动台之间的距离足够长，以至于无线传播环境可以简化为二维

6、情况讨论。614-7《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型当移动台驶离基站时典型的接收功率电平以及表示阴影遮挡衰落和多径衰落的某郊区地区中的信号行为714-8《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型移动无线信号的三种传播机制——幂定律传播机制、阴影衰落机制和多径衰落传播机制。814-9《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型幂定律传播机制——幂定律传播机制主要反映自由空间传播损耗与传播中的弥散。当接收机从靠近某基站驶离基站时，其接收功率与距离的关系可以近似用来表示。当功率和距离用分贝表示时，其平均功率将随着距离线性地变化，因而称为幂定律传播机制。为了

7、确定幂定律中的指数，最简单的方法是通过两个确定的长度和上的功率值和来求得，即但更直接的方法是直接对实验测量值进行线性回归处理便可得到值。而精确地确定具体地形地物环境中的路径损耗一直是一项众说纷纭的工作。事实上，许多网络运营商都采用专用软件包计算路径损耗。914-10《电波传播理论》第14章移动通信传播损耗统计预测模型对数正态-阴影传播机制——在围绕一条以基站为圆心的圆形路线上测量的结果表明，用分贝表示功率和距离在正态开率纸上画出的也