第5讲 视距传播(1)
- 格式:pdf
- 大小:1.06 MB
- 文档页数:30
第一章绪论1.掌握正常的和反常的两种类型传播模式的基本概念;正常的传播机制总是存在,如图1.1所示:反常的传播机制偶然存在,如图1.2所示:2.掌握超短波和微波的主要传播效应。
1、晴空条件下的视距传播——在晴朗天气的情况下,当传播路径两端点之间没有障碍阻挡或者障碍阻挡可以忽略时,超短波和微波按照视距传播。
【视距传播不仅仅是自由空间的传播(即空间扩散损耗);还要计及大气气体对无线电波的吸收损耗(水汽和氧气对电波的吸收损耗)。
晴空大气中,还存在许多其他复杂的重要的视距传播现象(晴空大气中的层结以及湍流不均匀体对无线电波的反射、折射、多径传播、散射、散焦和聚焦效应等等)。
)】2、绕射传播——当传播路径两端点之间的传播余隙小于第一费涅尔半径时,即波传播的空间受到地面地物某种程度的阻挡时,就会产生绕射损耗。
【对于非视距和超视距传播的情况,绕射损耗可以是很严重的。
绕射损耗的大小与频率、余隙、障碍的位置和形状等因素有关。
为了计算因地面地物障碍阻挡引起的对无线电波的绕射损耗,首先必须制作准确的电路地形剖面图,定义和计算相关的几何参数。
在出现负折射的情况下,绕射损耗尤其严重;在超折射条件下绕射损耗则变小。
所以,当气象条件不稳定时,容易出现绕射衰落。
】3、地形、地物的散射和反射4、雨、水凝体和沙尘对电波的散射和衰减5、多径传播和聚焦效应:【多径传播——大气层结的反射和折射以及地面地物的反射和散射使得在接收点所接收到的信号是多条射线合成的总效果。
这些多径射线具有各自不同的相位和幅度,所以多径射线的合成是向量的合成。
并且由于各条射线幅度和相位的随机变化,最终产生所谓的多径衰落现象,这是对无线电通信的质量水平具有非常重要的影响。
聚焦效应——当射线在对流层中传播时,由于大气折射指数的不均匀性会产生聚焦和散焦效应。
聚焦会使信号大大增强,相反散焦会使信号减弱。
聚焦、散焦何时出现和强度如何均与气象条件有关,而气象变化也是随机的。
篇一:itu-r p.1546-3建议书itu-r p.1546-3 建议书 1itu-r p.1546-3建议书30 mhz至3 000 mhz频率范围内地面业务点对面预测的方法(2001-2003-2005-2007年)范围本建议书对30 mhz至3 000 mhz频率范围内地面业务点对面无线电传播的预测方法做了说明。
该方法打算用于有效发射天线高度小于3 000 m、路径长度在1-1 000 km之间的陆地路径、海面路径和/或陆地—海面混合路径上的对流层无线电电路。
该方法的基础是对经验导出场强曲线进行内插/外推,而该曲线是距离、天线高度、频率和时间百分比的函数。
计算程序还包括对该内插/外推法所得的结果进行校正,以便纳入地形净空和地物遮挡对终端的影响。
国际电联无线电通信全会,a) 考虑到在vhf和uhf波段内规划地面无线电通信业务时,需要对工程师提供规划指南;b) 对于运行于同频道或相邻频道上的发射台而言,确定所需间隔的最小地理距离以避免因远距离上对流层传播造成的不可接受的干扰,是十分重要的事项;c)附件2、附件3和附件4中给出的曲线都基于实验数据的统计分析,注意到a) itu-r p.528建议书为125 mhz至30 ghz频率范围和高达1 800 km距离范围的航空移动业务提供点对面路径损耗的预测指南;b) itu-r p.452建议书为约0.7 ghz以上频率提供地球表面上发射台之间微波干扰详细估值的指南;c) itu-r p.617建议书为30 mhz以上频率范围和100至1 000 km距离范围的超视距无线电中继系统提供点对点路径损耗的预测指南;d)e) itu-r p.1411建议书为短距离范围(最高1 km)室外业务提供预测指南; itu-r p.530建议书为地面视距系统的点对点路径损耗提供预测指南,建议 1 附件1至附件8内给出的程序,应用于30 mhz至3 000 mhz频率范围内和1 km至1 000 km距离范围内对于广播、陆地移动、水上移动和某些固定业务(例如那些采用点对多点的系统)中点对面的场强预测。
地球曲率对视距传输的影响视距传播:收、发天线离地面的高度远大于波长,电波直接从发信天线传到收信地点(有时有地面反射波)。
这种传播方式仅限于视线距离以内。
主要针对短波短波以上的射频频率的通信电波传播适用。
短波以上微波的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。
超短波特别是微波,主要是由空间波来传播的。
简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。
显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离 R max 。
在最远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离 R max 以外的区域,则称为阴影区。
不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离 R max 内。
受地球曲率半径的影响,极限直视距离 R max 和发射天线与接收天线的高度 H T 与 H R 间的关系为: R max = 3.57{ √H T (m) +√H R (m) } (km)考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为R max = 4.12 { √H T (m) +√H R (m) } (km)电波传播的有效直视距离 Re 约为极限直视距离Rmax 的 70% ,即 Re = 0.7 Rmax .HT 与 HR 分别为 49 m 和 1.7 m,则有效直视距离为 Re = 24 km。
地球平均曲率半径6371公里。
25公里弧长处切线会高出弧线1.242米。
0公里处则会高出199毫米。
弧长(公里)对应的圆心角公式A=L÷(2π×6371)。
自由空间通信距离方程设发射功率为PT,发射天线增益为GT,工作频率为f . 接收功率为PR,接收天线增益为GR,收、发天线间距离为R,那么电波在无环境干扰时,传播途中的电波损耗 L0 有以下表达式:L0 (dB) = 10 Lg( PT / PR )= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB) [ 举例] 设:PT = 10 W = 40dBmw ;GR = GT = 7 (dBi) ; f = 1910MHz 问:R = 500 m 时, PR = ?解答: (1) L0 (dB) 的计算L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB)= 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB)1.9GHz电波在穿透一层砖墙时,大约损失 (10~15) dB 。