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第三讲信道的概念和实际信道第二节无线信道1无线信道一、电磁波频谱划分二、电磁波的特性三、电波传播的主要模式23⏹ 按工作波段分类毫米波厘米波分米波VSW 甚短波SW 短波MW 中波LW 长波VLW 甚长波EHF 极高频 SHF 超高频 UHF 特高频 VHF 甚高频 HF 高频 MF 中频 LF 低频 VLF 甚低频 3KHz 30KHz 300KHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz105m 104m 103m 102m 101m 1m 10-1m 10-2m 10-3m频率波长无线信道一、电磁波频谱划分4⏹国际通用的频段名称频段名称 VHF UHF L S C X Ku K Ka F E V 频段 (GHz)0.03 ~ 0.3 0.3 ~ 1.01.0 ~2.02.0 ~ 4.04.0 ~ 8.08.0 ~ 12.512.5 ~ 18.018.0 ~ 26.526.5 ~ 40.040.0 ~ 60.060.0 ~ 90.090.0 ~ 140.无线信道5无线信道二、电磁波的特性电磁波频率越高，则同样的天线，通信波束越窄，功率 利用越充分电磁波频率越高，则其它条件不变的情况下，天线发射（接收）效率越高，天线口径可越小如：Ku 波段卫通设备的天线比C 波段天线小得多 电波频率越高，其穿透能力越强、绕射能力越弱； 反之，电波频率越低，则其穿透能力越弱、绕射能 力越强。
•1969年，威斯康辛州建WTF 台，十字型天线，各长22.5公里，300A ； • 1981年，密歇根州又建MTF 台，天线各长45公里，150A ；• 1986年，WTF/MTF 台正式投入使用，共指挥161艘潜艇。
美国超长波对潜通信系统威斯康辛州密歇根州无线信道三、电波主要传播模式无线电通信依赖于电波在空间的传播。
依据不同的频段及外部环境，无线电波具有天波传播、地波传播、散射传播与视距传播等不同的传播模式，由此决定了无线电通信的不同应用方式。
第三章无线电信号传输: Large - Scale Path Loss3．1．引言（Introduction to Radio Wave Propagation）移动通信信道与有线信道有着很大差别。
（1）信号路径衰耗。
（2）反射，衍射等过程。
（3）多径叠加。
（衰落深度可达30~40dB）（4）发射机与接收机的相对运动。
上述因素使得无线通信受到很大的限制。
尽管在移动通讯中信号传播是非常复杂的，但其物理过程只有三类：（1）反射，（2）衍射和（3）散射。
由于信号传播中可能经历上述三个过程，接收信号一般地讲是一个多径信号。
随着发射机和接收机距离的增大，接收信号的损耗是十分明显的。
这种信号损失表现为在某一小区域内接收信号平均值的下降。
预测这种信号平均值下降的模型叫做Large - Scale 模型。
而由于多径信号相干叠加引起的衰落称之为Small-Scale 模型. 其预测模型称为Small-Scale 模型或Fading 模型。
图3-1 描绘了Large - Scale 和Small - Scale 衰落信号。
图中迅速起伏的线标志信号的Small scale,而中心线标志其平均值。
该值的衰减模型称为Large- Scale模型，它是本章讨论的重点。
图3-1. 接收信号随距离衰落的轮廓图3．2．天线在无线通讯中电磁波信号是靠天线发射和接收的。
天线的尺度应大于波长的十分之一。
否则，发射效率极低。
本节，我们主要讨论天线的方向增益。
首先对BS发射天线进行分析。
一般地讲，天线的辐射能量P是由一个面t积分来确定的：t P =⎰st ds G ),(ϕθ⎰=st d d r G ϕθθϕθsin ),(21 （3-1）式中： S 为一个球表面（如图3-2所示） 2*1)Re(21θϕθE Z H E G ot == （3-2）图3-2 积分球面0Z =377Ω 是自由空间的固有阻抗。
如果天线的辐射是各向同性的， 则214/r P G t iso π=（3-3）如果辐射是非各向同性的， 则天线增益t g 由下列公式定义214/r g P G t t gain π=（3-4）在MS 端天线的接收功率可表达为：e gain r A G P α= （3-5）其中α为与MS 环境有关的衰减因子，A e 为有效孔径并表达为：A e =πλ42r g （3-6）式中：r g 为接收环境增益。
无线信道的概念无线信道是指用于无线通信的电磁波传播的路径或频段。
它是在无线通信系统中，无线电波从发送端传输到接收端的媒介。
无线信道的特性直接影响着无线通信系统的性能和可靠性。
无线信道的概念涉及到无线电波传输、干扰、衰落等多个方面。
首先，无线电波传输是指电磁波在无线信道中的传播过程。
无线电波会通过天线辐射出去，并在接收端的天线上接收到。
无线电波的传输可以是直射式的，也可以是经过反射、衍射等传播方式。
其次，无线信道中的干扰是指多个无线设备在同一频段上进行通信时互相产生的相互干扰。
干扰会导致无线信号质量下降，降低通信系统的性能。
干扰可以来源于相同频段上的其他无线设备，也可以是来自其他频段的无线信号。
此外，无线信道的衰落是指电磁波在传播过程中因为路径损耗和多径效应而导致信号强度的减弱。
路径损耗是指由于传输距离的增加而导致的信号功率衰减。
多径效应则是指无线电波在传播过程中遇到建筑物、地形等障碍物而发生反射、衍射等多个路径的现象。
基于以上的概念，无线信道可以进一步分为许多不同类型。
根据传播路径的不同，可以将无线信道分为直射信道和非直射信道。
直射信道是指信号直接从发送天线传输到接收天线，适用于开阔的空间。
非直射信道则是指信号经过一次或多次反射、衍射等传播后才到达接收天线，适用于城市等多障碍物的环境。
根据频段的不同，无线信道可以分为许多不同的频段信道，如微波信道、毫米波信道、射频信道等等。
不同频段的无线信道具有不同的传播特性和适用范围。
此外，无线信道还可以根据传输的方式分为单播信道、广播信道和多播信道。
单播信道是指数据从一个发送节点传输到一个接收节点的通信方式，广播信道是指数据从一个发送节点传输到所有接收节点的通信方式，而多播信道则是指数据从一个发送节点传输到多个接收节点的通信方式。
总之，无线信道作为无线通信系统中重要的组成部分，其特性和特点对无线通信系统的性能和可靠性有着重要的影响。
通过了解无线信道的概念和特性，可以更好地设计无线通信系统，提高其性能和可靠性。
