多种壁纸的电波穿透损耗测量

2.4G电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值（衰减强度）水泥墙(15~25cm): 10~12dB
红砖水泥墙（15-25cm）：13～18dB
空心砌块砖墙：4～6dB
木板墙（5-10cm）：5～6dB
简易石膏板墙：3～5dB
玻璃，玻璃窗（3-5cm）：6～8dB
木门：3～5dB
金属门：6～8dB
空心砌块砖墙：4～6dB
当AP与终端隔一座水泥墙时,AP的可传送覆盖距离约剩下< 5米有效距离。

当AP与终端中间隔一座木板墙时, AP 的传送距离约剩下< 15米有效距离。

当AP与终端中间隔一座玻璃墙时, AP 的传送距离约剩下< 15米有效距离。

常见建筑材料对射频信号的衰减情况表：
木材、塑料、合成材料、玻璃、石棉，衰减低；
水、砖、大理石面、装饰纸，衰减中等；
混凝土、钢化玻璃，衰减高；
金属，衰减很高；
终端接收信号电平计算公式：
P（dBm）＝WLAN设备发射功率－馈线损耗＋天线增益－空间衰减－阻挡损耗。

电磁场与微波测量实验实验报告实验名称:班级：姓名：学号：学院：北京邮电大学实验七.天线与电波传播一、 实验目的（1）掌握微波信号发生器及测量放大器的使用方法。

（2）了解水平面接收天线方向性的测量方法。

二、 实验仪器标准信号发生器、选频放大器、喇叭天线、波导调配器、可变衰减器、波导元件。

三、 实验原理及步骤对于辐射波传输方式，最重要的是测试其辐射场幅值分布的方向性，其表征量是天线方向函数及方向图。

1．系统组成图1-1 系统组成原理框图2．喇叭天线工程上常用的喇叭天线是角锥喇叭，原因是其匹配较好而效率接近100%（G ≈D ）。

但是由于其口径场的幅值、相位不是均匀分布，虽然其辐射主向仍是口径面法线方向（波导轴线方向），但是主瓣宽度、方向系数的计算很复杂。

可用以下公式进行估算：E 面（yoz 面）主瓣宽度bE λθ5325.0= （1-1）H 面（xoz 面）主瓣宽度15.0802a H λθ= （1-2）方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）211451.0λπb a D = （1-3）图1-2是角锥喇叭的三维标高方向图。

具体参数喇叭口径1a =5.5λ，1b =2.75λ；波导口径a=0.5λ,b=0.25λ；虚顶点至口径面距离ρ＝2ρ＝6λ。

1 Array图1-2 角锥喇叭的三维标高方向图图1-3为本实验所用喇叭天线示意图：图1-3 实验所用喇叭天线3．测水平面接收天线方向性图1-1为测量喇叭天线方向性的系统组成情况。

测量时改变接收喇叭天线的方位角，可测出喇叭天线水平面的方向性（按接收到信号的强弱）。

严格的测量应在微波暗室中进行，这样可以消除反射波影响。

但在微波段，因其传播方向性较强，而且房屋墙壁吸收较强，地面影响也可略去，因而这样在普通实验室内测量偏差也不很大。

测天线方向图应有专用天线转台，它有精确的角度（水平面方位角，垂直面俯仰角）刻度指示。

本实验主要测水平面即方位方向性。

四、实验内容及数据处理（1）微波天线方向图测试报告旁瓣宽度-3.0db : 26.33 -6.0db : 39.82 -10.0db : 54.30 -15.0db : 225.13五、心得体会本实验即天线与电波传播实验由老师演示，我们只需了解其原理并会分析其数据即可。

材料屏蔽效能的测量方法材料的屏蔽效能是指材料对外部电磁波或辐射的吸收和阻挡能力。

测量材料的屏蔽效能可以帮助人们了解和评估不同材料在防护电磁波和辐射方面的能力。

下面将介绍几种常用的材料屏蔽效能测量方法。

1.透射法测量透射法是一种常见的测量材料屏蔽效能的方法。

该方法通过分别测量原始电磁波或辐射源的电磁波强度和透过材料后的电磁波强度，计算出材料的透射系数，从而评估材料的屏蔽效能。

透射法的测量步骤一般包括：确定透射样品的尺寸和准备样品；将电磁波或辐射源放置在样品的一侧，测量源侧和接收侧的电磁波或辐射强度，计算透射系数。

2.散射法测量散射法是一种基于材料散射电磁波的测量方法。

该方法通过测量散射波的方向、强度和能谱，来评估材料的屏蔽效能。

散射法的测量步骤一般包括：将电磁波或辐射源照射到待测材料上，测量材料表面和散射波方向上的电磁波或辐射强度，计算材料的散射系数和散射横截面。

3.反射法测量反射法是一种通过测量待测材料对电磁波或辐射的反射来评估材料屏蔽效能的方法。

该方法一般包括：将电磁波或辐射源照射到材料上，测量材料的反射波方向、强度和能谱，并计算材料的反射系数和反射横截面。

4.射频测试方法射频测试方法主要用于测量材料对射频电磁波的屏蔽效能。

该方法通过将待测材料置于封闭的射频测试室内，测量材料表面和室内的电磁场强度和频谱，进而计算材料的屏蔽效能。

在射频测试中，常用的测量设备包括功率计、频谱分析仪等。

5.辐射损耗测试方法辐射损耗测试方法主要用于测量材料对高能辐射的屏蔽效能。

该方法通过将待测材料置于辐射源附近，测量源侧和样品侧的辐射能量，计算材料的辐射损耗。

总的来说，材料屏蔽效能的测量方法多种多样，具体选择哪种方法要根据待测材料的特性和需要测量的参数来决定。

以上介绍的测量方法只是其中的一部分，随着科技的不断发展，可能还会出现更加先进和精确的测量方法。

ITU-R P.1238-5建议书用于规划频率范围在900 MHz到100 GHz内的室内无线电通信系统和无线局域网的传播数据和预测方法（ITU-R第211/3号课题）（1997-1999-2001-2003-2005-2007年）范围本建议书介绍了在900 MHz 至100 GHz频率范围内的室内传播的指导原则，主要内容如下：–路径损耗模型；–时延扩展模型；–极化和天线辐射图的效应；–发射机和接收机选址的效应；–建材装修和家具的效应；–室内物体移动的效应。

考虑到a）正在开发将在室内工作的许多短距离（工作范围短于1 km）的个人通信应用；b）正如许多现有产品和热门的研究活动所表明的那样，无线局域网（RLAN）和无线专用交换机（WPBX）需求很旺盛；c）希望设立无线局域网标准，可与无线和有线通信都兼容；d）采用非常低功率的短距离系统在移动和个人环境下提供业务有许多优点；e）在建筑物内的传播特性和在同一区域内许多用户引起的干扰这两方面的知识，对系统的有效设计是非常重要的；f）用于系统初步规划和干扰估算的通用（即与位置无关）模型和用于某些细致评估的定型（或具体地点）模型都是需要的；注意到a）ITU-R P.1411建议书为频率范围在300 MHz到100 GHz的室外短距离电波传播提供了指导，并且该建议也应该作为同时存在室内和室外传播条件的那些情况下的参考文件。

建议1 对工作于900 MHz到100 GHz之间的室内无线电系统的传播特性进行评估时，采用附件1中的资料和方法。

附件 11 引言室内无线电系统的传播预测在某些方面是与室外系统有区别的。

跟室外系统中一样，根本目的是保证在所要求的区域内有效覆盖（或在点对点系统情况下保证有可靠的传播路径）和避免干扰，包括系统内的干扰以及其他系统的干扰。

然而，在室内情况下，覆盖的范围是由建筑物的几何形状明确地限定的，而且建筑物本身的各边界将对传播有影响。

除了一建筑物的同一层上的频率要重复使用外，经常还希望在同一建筑物的各层之间要频率共用。

不同材质的穿透损耗测试结果不同材质的穿透损耗测试结果测量建筑材料的损耗是利用TEMS Transmitter产生信号源，然后使用TMES手机在指定的位置测量各情况下的信号强度，由此得出典型建筑材料的穿透损耗。

我们选定某国际贸易商业中心作为研究测量的对象。

其建筑平面如下图：本次测量采用的是GSM900和GSM1800双频段Transmitter发射机，就是后图中架设在支架上类似手机的设备。

其发射功率(EiRP值)在900M和1800M 频段分别设定为17dBm，天线增益0dB。

900M频段发射频点为950M，1800M 频段发射频点为1815M。

根据Keenan-Motley模型，我们计算出对应频点下预测的自由空间路径损频段天线点到测量点的距离(m)天线点发射功率(dBm)手机测量信号强度平均值(dBm)实测路径损耗(dBm)自由空间路径损耗预测值(dBm)预测和实测差值(dBm)900M 3 17 -40.7 57.741.6 16.11800M 3 17 -43.0 60.047.2 12.8从上面的测试结果中发现理论值和测量值的差别比较大，所以在计算具体建筑物墙体损耗的时候，不能使用理论值来计算。

需要实际测量室内等距离自由空间和有墙体损耗的路径损耗值。

下图是自由空间信号、测试点：我们选取了室内覆盖研究中感兴趣的场景，主要包括下面九个场景。

具体的流程如下。

测量次数：一个位置建议测量3次；流程简介：利用TEMS Transmitter产生信号源，然后使用TMES在指定的位置测量信号强度，由此得出不同材质和空间的穿透损耗。

注意事项：尽量选择密闭性好的空间,以免绕射的信号对结果造成较大的误差。

另外，测试的时候要注意，TEMS接收机的最大接收信号强度为-37dBm，不要超过测量范围，如选取距离过近的测量点。

场景天线点到测量点的距离(m)墙体厚度(cm)天线点发射功率(dBm)900M自由空间路径损耗预测值(dBm)1800M自由空间路径损耗预测值(dBm)900M手机测量信号强度平均值(dBm)1800M手机测量信号强度平均值(dBm)900M路径损耗(dBm)1800M路径损耗(dBm)900M不同材质穿透损耗(dBm)1800M不同材质穿透损耗(dBm)信号点测试点走廊拐角9＋3 17 57.7 60 -53.3-56.070.3 73.012.7 13.0走廊45 17 57.7 60 -56.0-54.073.0 71.015.3 11.0木板隔墙 3 17 57.7 60 -41.0-45.058.0 62.00.3 2.0玻璃门 3 17 57.7 60 -43.0-45.560.0 62.52.3 2.5玻璃幕墙 3 17 57.7 60 -43.0-47.560.0 64.52.3 4.5砖墙石板墙 3 30 17 57.7 60 -57.0-71.574.0 88.516.3 28.5电梯门 3 17 57.7 60 -67.7-75.084.7 92.027.0 32.0钢筋水泥外墙 3 50 17 57.7 60 -65.0-88.082.0 105.024.3 45.0混凝土天花板 3 20 17 57.7 60 -55.7-66.072.7 83.015.0 23.0根据测试结果分析，Keenan-Motley模型虽然是个经典模型，但对于近场和很远场的预测与实测结果差异较大。

介质损耗测试原理
介质损耗测试是一种常用的材料性能测试方法，用于测量材料在电磁波传播中的能量损耗情况。

其原理基于电磁波在材料中传播过程中发生的能量损耗现象。

介质损耗主要是由于材料中的分子、离子、电子等在电磁场作用下发生摩擦、碰撞、电子跃迁等过程，将电磁波的能量转化为热能而损失。

这些损耗过程导致电磁波在材料中传播时的功率降低，即损耗功率。

介质损耗测试一般使用组合材料或涂层材料进行测量。

测试时，会将待测材料置于电磁波辐射源和接收器之间，辐射源会发出特定频率和功率的电磁波，经过待测材料后，由接收器测量损耗波的强度。

通过测量发射器发出的电磁波和接收器收到的电磁波的强度差异，可以得到材料对电磁波的吸收和损耗程度。

一般情况下，测量结果以损耗因子（loss factor）来表示，即材料对电磁波
的吸收损耗与材料介电常数之比。

介质损耗测试可以用于评估材料的电磁性能，包括其在特定频率范围内对电磁波的吸收能力、干扰抑制能力、透明性等。

这对于许多应用领域，如通信、电子器件、雷达和天线等都具有重要意义。

材料屏蔽效能的测量方法1.实验法：实验法是通过实际测量来评估材料的屏蔽效能。

该方法常用的设备有屏蔽效能测量仪、磁屏室和信号发生器等。

（a）屏蔽效能测量仪：屏蔽效能测量仪通常由扫频信号源、功率计和探头等部分组成，可以直接测量材料隔离或吸收电磁波的能力。

该测量仪通过改变测试频率和信号源的功率，测量材料对电磁波的屏蔽效能，并输出相应的衰减值。

（b）磁屏室：磁屏室是一种能够屏蔽外界磁场影响的装置，通过磁屏室中的绝缘材料和电磁屏蔽材料，可以更准确地测量材料对电磁波的屏蔽效能。

在磁屏室内，可以使用扫频信号源和功率计等设备进行测量，通过测量得到的衰减值来评估材料的屏蔽效能。

（c）信号发生器：信号发生器是一种能够产生不同频率和功率的电磁波信号的设备，可以用于检测材料对特定频率电磁波的屏蔽效能。

通过将信号发生器与材料相连，调整信号发生器的频率和功率，观察信号输出的变化，就可以评估材料对电磁波的屏蔽效能。

2.模拟法：模拟法是一种通过计算机模拟材料对电磁波的屏蔽效能的方法。

该方法利用计算机软件建立电磁波传播的模型，然后通过输入材料的物理参数，如电导率、磁导率等来计算材料对电磁波的屏蔽效能。

模拟法的优点是可以较快地评估不同材料的屏蔽效能，并可以根据模拟结果调整材料的设计和优化。

然而，模拟法也有一些局限性，例如需要准确的物理参数和复杂的模型等。

3.数值计算法：数值计算法是一种通过数值计算来评估材料对电磁波的屏蔽效能的方法。

该方法通常使用有限元分析（FEA）或有限差分时间域（FDTD）等数值计算方法。

数值计算法的优点是可以考虑到多尺度、多物理场和非线性问题，能够较准确地预测材料的屏蔽效能。

然而，数值计算法也需要大量计算资源和较长的计算时间，对计算机的性能有一定的要求。

综上所述，材料屏蔽效能的测量方法主要包括实验法、模拟法和数值计算法等。

不同的测量方法在结论的准确性、计算的复杂度和所需的设备和资源等方面有所不同，可以根据需要选择合适的方法进行测量。