天波传播天波传播

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,中兴通讯学院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,谢 谢,谢 谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,天波传播天波传播,2,模块四 移动通信工程技术,4.2,电波传播技术,2,3,一、无线电波传播概述,二、传播模型与应用,3,一无线电波的方式,4,无线电波通过多种传输方式从发射天线到接收天线。主要有自由空间波，对流层反射波，电离层波和地波。,1、外表波传播,外表波传播，就是电波沿着地球外表到达接收点的传播方式，如图9-3-1中1所示。电波在地球外表上传播，以绕射方式可以到达视线范围以外。地面对外表波有吸收作用，吸收的强弱与带电波的频率，地面的性质等因素有关。,一无线电波的方式,5,2,、天波传播,天波传播，就是自发射天线发出的电磁波，在高空,被电离层反射,回来到达接收点的传播方式。如图,9-3-1,中,2,所示。电离层对电磁波除了具有反射作用以外，还有吸收能量与引起信号畸变等作用。其作用强弱与电磁波的频率和电离层的变化有关。,一无线电波的方式,6,3,、直射传播,直射传播，就是由发射点从空间,直线传播,到接收点的无线电波，如图,9-3-1,中,3,所示。在传播过程中，它的强度衰减较慢，信号最强。,一无线电波的方式,7,4,、散射传播,散射传播，就是利用大气层对流层和电离层的不均匀性来,散射,电波，使电波到达视线以外的地方。如图,9-3-1,中,4,所示。对流层在地球上方约,10,英里处，是异类介质，反射指数随着高度的增加而减小。,一无线电波的方式,8,5,、外层空间传播,外层空间传播，就是无线电在对流层，电离层以外的外层空间中的传播方式。如图,9-3-1,中的,5,所示。这种传播方式,主要用于卫星或以星际为对象的通信中,，以与用于,空间飞行器的搜索，定位，更踪,等。,自由空间波,又称为,直达波,，沿直线传播，用于卫星和外部空间的通信，以与陆地上的视距传播。视线距离通常为,50km,左右。,一无线电波的方式,9,1,、传播环境复杂,2,、信号衰落严重,3,、传播环境不断变化,4,、环境被电磁噪声污染,二无线电波传播的特点,10,1、传播距离的影响,2、地形地物的影响,地形主要包括开阔地、平地、丘陵、山区和水面等，地物包括市区、郊区、乡镇、农村、交通干道等。,3、建筑物和植被的影响,建筑物的材料类型、建筑物的密度，以与地面的植被森林、草原、农作物等都会给电磁波的传播带来影响。,三无线电波传播的影响因素,11,12,一、无线电波传播概述,二、传播模型与应用,12,一传播模型的含义,传播模型是用来模拟电信号在无线环境中传播时的衰减情况的经历公式，估算出尽可能接近实际的接收点的信号场强中值，从而指导网络的规划工作。,二传播模型的种类,经过移动通信行业几十年的共同努力，目前形成了几种较为通用的电波传播路径损耗模型，每种模型的适用场合如表9-3-1所示。,二、传播模型与应用,13,表,9-3-1,几中常用的传播模型,14,1、Okumura-Hata模型,Okumura-Hata模型是依据在日本东京地区城市实际的平均测量数据进展统计分析得出的中值路径损耗预测模型，由Hata整理为计算公式。,该模型适用范围为：适用频段：1501000MHz,基站天线高度：30200m,移动台天线高度：110m,覆盖距离：120km,三传播模型的应用,15,Okumura-Hata可以用式9-3-1表示：,Lpf hbhb)lgd Ahm 9-3-1,其中，Ahm f 0.7) hmf 0.8),Lp 从基站到移动台的路径损耗，单位dB,f 载波频率，单位MHz,hb 基站天线高度，单位m,hm 移动台天线高度，单位m,d 基站到移动台之间的距离，单位km,1,、,Okumura-Hata,模型,16,Cost231-Hata模型是,Hata模型,在,15002000MHz频段,的,扩展模型,该模型适用范围为：,适用频段：15002000MHz,基站天线高度：30200m,移动台天线高度：110m,覆盖距离：120km,2,、,Cost231-Hata,模型,17,Cost231-Hata可以用式9-3-2、9-3-3和9-3-4表示：,城市区域：,Lpbb)lgd - Ahm + Cm 9-3-2,其中，Ahm = (1.1lgf 0.7) hm (1.56lgf 0.8),中等城市和郊区中心区，Cm = 0dB；大城市，Cm = 3dB。,农村准开阔地：,Lrqo = Lp 4.78(lgf)2 + 18.33lgf 35.94 9-3-3,农村开阔地：,Lro = Lp 4.78(lgf)2 9-3-4,2,、,Cost231-Hata,模型,18,Cost231-WI模型广泛适用于建筑物高度近似一致的郊区和城区环境，该模型的适用范围为：,适用频段：8002000MHz,基站天线高度：450m,移动台天线高度：13m,覆盖距离：0.025km,Cost231-WI模型分视距传播LOS和非视距传播NLOS两种情况近似计算路径损耗。,3、Cost231 Walfish-Ikegarmi模型,19,对于LOS 情况，该传播模型如式9-3-5：,Lp = 42.6 + 26lgd + 20lgf (d 0.020km) 9-3-5,对于NLOS 情况， 该传播模型如式9-3-6：,Lp = L0 + L1 + L2 9-3-6,其中，L0 自由空间衰落,L1 由沿屋顶下沿最近的衍射引起的衰落,L2 沿屋顶的多重衍射除了最近的衍射,3、Cost231 Walfish-Ikegarmi模型,20,室内传播环境与室外宏蜂窝、微蜂窝有很大区别，如天线高度，覆盖距离等,因此Okumura-Hata模型、Cost-231模型都不能应用于室内环境。,典型的室内传播模型是Keenan-Motley模型,该模型如式9-3-7所示:,Lindoor = L1 + 20lgd + kF(k) + pW(k) 9-3-7,其中，L1 1m处的路径损耗，单位dB,k 直射波穿透的楼层数,F(k) 楼层衰减因子，单位dB,p 直射波穿透的墙壁数,W 墙壁衰减因子，单位dB,4、Keenan-Motley模型,21,在,Keenan-Motley,模型中，,楼层衰减因子,F,:,电磁波穿透的第一层为,10dB;,以后的楼层为,20dB,。,墙壁衰减因子,W,:,对木版墙为,4dB;,对有非金属窗的水泥墙为,7dB;,对无窗的水泥墙为,1020dB,。,4、Keenan-Motley模型,22,目前在工程设计中，为了提高网路规划预测精度和效率，场强覆盖预测已很少进展人工计算，而采用规划软件由计算机辅助完成，规划软件将常用的各种实用传播模型输入计算机，当然也可以根据实测数据建立更符合当地实际情况的新模型，配合数字化地图，就可以对各种不同的传播环境进展场强预测。,二、传播模型与应用,23,谢谢！,24,谢谢大家！,结 语,