无线场强特性
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无线场强标准随着现代科技的发展,无线通信技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无线场强标准作为衡量无线通信质量的重要指标之一,对于保障通信的稳定与可靠具有举足轻重的作用。
本文将就无线场强标准的概念、意义、应用以及相关问题进行探讨。
一、无线场强标准的概念与意义无线场强标准是指规定了无线通信中信号场强的一种参考数值,用于评估通信系统的质量和性能。
在无线通信中,无线场强标准通常用来衡量信号的强度与稳定性,从而帮助判断信号是否能够达到预期的覆盖范围和通信质量。
无线场强标准具有以下几个重要意义:1. 评估通信覆盖范围:无线场强标准可以帮助确定通信信号的覆盖范围,从而确保通信网络能够有效地覆盖到目标区域。
在无线通信中,合适的场强标准可以保证信号在传输过程中不会因衰减过大而导致通信中断或信号质量下降。
2. 保障通信质量:无线场强标准可以作为评估通信质量的依据,帮助判断信号是否稳定、清晰,从而保证通信的可靠性和稳定性。
只有满足一定的场强标准,才能确保通信的质量能够满足用户的需求。
3. 优化网络布局:通过无线场强标准的测量和分析,可以了解到不同区域的信号强度情况,从而帮助合理规划和优化通信网络的布局,提升通信的覆盖范围和性能。
二、无线场强标准的应用领域无线场强标准广泛应用于各个领域的无线通信系统中,包括但不限于以下几个方面:1. 移动通信:在移动通信系统中,无线场强标准被用于评估移动信号的强度和质量,保证用户在不同地点和环境下的通信质量稳定。
2. 无线局域网(WLAN):在无线局域网中,无线场强标准用于评估无线接入点的信号强度,帮助用户选择合适的接入点,保证网络连接的速度和质量。
3. 无线传感器网络:在无线传感器网络中,无线场强标准被用于评估传感器节点之间的信号强度,帮助判断网络部署是否合理,从而优化网络拓扑结构,提高传感器数据的可靠性和准确性。
4. 物联网:在物联网中,无线场强标准被用于评估物联网设备之间的信号强度,确保设备之间能够稳定地进行数据传输和通信。
电磁场与微波测量实验总结学院:班级:姓名:学号:一、实验建议八周的电磁场与微波实验让我收获了很多知识与经验,也培养了我实验动手的能力,但与此同时我也发现了实验的一些不足之处,下面是我对部分实验的看法和建议:1、课程安排不太合理微波工程是上学期学的,大家还有比较深刻的印象,对实验原理理解的比较快,实验进行得也比较顺利。
但电磁场是大二学的,已经基本都遗忘了,预习起来比较吃力,理解得也要慢一些。
2、希望学校能加强对实验器材的管理实验中,我们很多次发现许多器件不足,需要各个组之间相互借用,有时还需要等到其他组做完才能继续实验。
这不利于同学们完成实验,而且对于实验室的器材维护也会产生不利的影响。
建议实验室以后加强对于实验器材的管理与维护,同时也加强同学们对实验器材的重视和爱护,共同努力,创造一个更好的实验环境。
3、实验互相干扰太严重由于实验室较小,各组之间的干扰比较严重,几乎每次写实验误差分析的时候都要写上这一点。
其实可以通过合理安排小组进行实验的时间或者扩大实验场地。
二、提出新的实验用微波分光仪测量玻璃厚度1、实验目的深入理解电磁波的反射、折射和叠加2、实验仪器S426型分光仪的改进设备3、实验原理发射波在玻璃表面反射一次,透过玻璃后经反射板反射一次。
当两次反射博得路径相差波长的整数倍的时候,接受喇叭收到的信号最强。
设玻璃厚度为x,可以动板与玻璃距离为d,θ1和θ2分别为入射角和折射角,v1和v2分别为空气中速度和玻璃中速度。
其中θ2可由计算得出,λ、d、θ1均可以测量得到。
为减小实验误差可选取多个入射角进行测量。
玻璃的折射率可参考以下数据。
4、实验内容及步骤(1)将反射板紧贴玻璃,记下此时刻度d1;(2)移动反射板,观察接收信号,当信号出现一次最大值时记下此时刻度d2;(3)继续移动发射板,再次出现最大值时记下刻度d3;(4)更换入射角度,重复以上步骤;(5)将数据填入表格并进行计算。
5、数据记录λ=(d3-d2)*2 d=d2-d1带入公式(3),即可求出x三、实验总结电磁场与微波测量实验是通信工程、电子工程、自动控制、无线技术、微波工程、电磁兼容等专业的一门重要的基础实验课。
领导干部应知应会知识点(无线电监测)1.指配频率:指配给一个电台的频带的中心频率。
2.频率容限:发射所占频带的中心频率偏离指配频率,或发射的特征频率偏离参考频率的最大容许偏差。
3.频偏:已调制射频信号的瞬时频率与不调制载频之间的最大差值。
4.调制指数:调频波和调相波的频偏与调制信号频率的比值。
5.峰包功率:在正常工作情况下,发信机在调制包络峰点的一个射频周期内,供给天线馈线的功率算术平均值。
6.平均功率:在正常工作情况下,发信机在与调制中所遇到的最低频率周期相比的足够长的时间间隔内,供给天线馈线的功率算术平均值。
7.载波功率:在无调制的情况下,发信机在一个射频周期内供给天线馈线的功率算术平均值。
8.等效全向辐射功率(EIRP):天线实际发射的载波功率与定向天线增益的乘积。
9.带宽:某一频谱的两端界限频率之差的绝对值。
10.基带带宽:用一条线路或一个无线电传输系统传递一路信号或若干多路复用信号所占用的频带宽度。
11.必要带宽:对给定的发射类别,为了在给定的使用条件下能确保系统传输信息的速率和质量所需的占用带宽的最小值。
12.占用带宽:指这样一种带宽,在它的频率下限之下和频率上限之上所发射的平均功率分别等于某一给定发射的总平均功率的规定百分数/2β。
除另有规定外,/2β值应取0.5%。
在监测工作中经常把在频谱上包括了99%平均功率的XdB 带宽作为占用带宽。
13.XdB 带宽:某频带的带宽,位于该频带上限频率和下限频率之外的任何离散频谱分量或连续功率频谱密度都至少比某给定零dB 参考电平低XdB 。
14.场强:在无线电波传播中,电场给定极化分量的均方根值(/dB v m μ)。
15.最小可用场强:当只存在自然噪声和人为噪声而没有其他电台干扰时,为得到满意的接收质量所需要的场强最小值。
16.可用场强:当存在自然噪声、人为噪声和其他电台的干扰时,为得到满意的接收质量所需要的场强最小值。
17.功率通量密度(通常1GHz 频段以上使用):单位面积内的平均功率(2/W m )。
校园内无线信号场强特性研究的实验课程改革校园内无线信号场强特性研究,是电磁场与微波实验室以培养创新型高素质人才为目标的一项实验课程改革。
通过一系列实验环节的训练,使学生能够全面、深入地认识和理解在移动无线环境中电波传播规律、场强分布特点及场强的测量方法等,提高学生用"场"的观点和方法来分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新能力和实践能力。
该文从实验的具体内容和步骤、改革的效果、特点等方面进I S 1 02 S N 0-4 5 9 6. . . . . . . . . . . . .― .―实验技术与管理第 2卷 8第 1 2期21年 1 O1 2月......................................CN1― 2 3/ 1 0 4 TEx e i nt lTe h l g n a a e n p rme a c no o y a d M n g me tVo. 8 No 1 De .2 1 12 .2 c O1校园内无线信号场强特性研究的实验课程改革王琦,玉芬,杨鸿文韩(京邮电大学信息与通信工程学院,北京 1 0 7 )北 0 8 6摘要:园内无线信号场强特性研究,电磁场与微波实验室以培养创新型高素质人才为目标的一项实验校是课程改革。
通过一系列实验环节的训练,学生能够全面、入地认识和理解在移动无线环境中电波传播规使深律、强分布特点及场强的测量方法等,高学生用“”场提场的观点和方法来分析问题、决问题的能力,解培养学生的创新能力和实践能力。
该文从实验的具体内容和步骤、革的效果、点等方面进行了论述。
改特关键词:验课程改革;电波传播;场强分布;场强测量实中图分类号: 4 . 2 G6 2 4 3文献标志码:B 文章编号: 0 24 5 (0 1 1― 0 0 0 1 0―9 6 2 1 )2 0 3― 4Ex ei n o rerfr frrsac igcmp s pr me tc u s eom o ee rhn a u wi ls in l il ne st h rceit s r ess a editn i c aatr i e g f y scW a g Qi n ,Ha fn,Ya g Ho g n n Yu e n n we( c o l fIf r to n mmu iain En ie r g ej gUnv r i f S h o no main a dCo o nc t gn ei,B in iest o o n i y P ssa dTee o o t n lc mmu iain,Be ig 1 0 7 nc t s o in 0 8 6,Chn ) j iaAb ta t sr c:Re e r h n h a u r l s il n e st t e g h c a a t r t s i a x e i n o r e b s d sa c i g t ec mp swiee sf d i t n i sr n t h r c e i i s n e p rme tc u s a e e y sc o h e t o g e i F e d a d M ir wa e Lb r t r e o msi r e O dv l p i n v t e t ln s n t eEl cr ma n tc il n c o v a o a o y r f r o drt e eo n o a i ae t .Afe n v t ra s re fe p rme t lp o e u e,t e s u e t a e d e n o r h n i e u d r t n i g a d a r n s f e is o x e i n a r c d r sh t d n s h v e p a d c mp e e sv n e s a d n n wa e e s o t e r do wa e p o a a i n 1 ws h i l n e st iti u i n f n to n e s r me t me h d o r―h a i v r p g t a,t e f d i t n iy d s rb t u c in a d m a u e n t o s f r wie o e o l s o e sc mmu ia in c a n l,ec n c t h n e s t .Th b l iso h t dn s a ei r v d wi h f l’ p i t f iw n o e a i t f e su e t r mp o e t te“ i d’ o n e a d ie t h e o v me h d O a ay e a d s l e t e p o l ms I n v to n r c ia b l is o h t d n s a e c li ae . t o s t n l z n o v hr b e . n o a i n a d p a t 1a i t f t e s u e t r u t t d c ie v Th e al d e p rme t lc n e ta d p o e u e .t e ef c n e t r ft e r f r to r l d s us d e d t i x e i n a o t n n r c d r s h fe ta d f a u e o h e o ma in ae a 1 ic s e . e Ke r s x e i n o r e rf r;r d o wa e p o a a i n;f l n est iti u i n il a u e n y wo d:e p rme tc u s eo m a i v r p g t o i d it n i d s rb t;f d me s r me t e y o e高等教育改革的重点是培养学生的创新精神和实践能力。
北邮天线实验报告篇一:北京邮电大学电磁场与电磁波实验报告《天线部分》《电磁场与微波实验》——天线部分实验报告姓名:班级:序号:学号:实验一网络分析仪测量振子天线输入阻抗一、实验目的1. 掌握网络分析仪校正方法;2. 学习网络分析仪测量振子天线输入阻抗的方法;3. 研究振子天线输入阻抗随振子电径变化的情况。
二、实验原理当双振子天线的一端变为一个无穷大导电平面后,就形成了单振子天线。
实际上当导电平面的径向距离大到0.2~0.3λ,就可以近似认为是无穷大导电平面。
这时可以采用镜像法来分析。
天线臂与其镜像构成一对称振子,则它在上半平面辐射场与自由空间对称振子的辐射场射相同。
由于使用坡印亭矢量法积分求其辐射功率只需对球面上半部分积分,故其辐射功率为等臂长等电流分布的对称振子的一半,其辐射电阻也为对称振子的一半。
当h ?2。
由于天线到地面的单位长度电容比到对称振子另一个臂的单位长度电容大一倍,则天线的平均特征阻抗也为等臂长对称振子天线的一半,为?2h??60?ln()?1?。
a??三、实验步骤1. 设置仪表为频域模式的回损连接模式后,校正网络分析仪;2. 设置参数并加载被测天线,开始测量输入阻抗;3. 调整测试频率寻找天线的两个谐振点并记录相应阻抗数据;4. 更换不同电径(φ1,φ3,φ9)的天线,分析两个谐振点的阻抗变化情况;设置参数:BF=600,?F=25,EF=2600,n=81。
校正图:测量图1mm天线的smith圆图:3mm天线的smith圆图:9mm天线的smith圆图:篇二:北邮电磁场与微波实验天线部分实验报告一信息与通信工程学院电磁场与微波实验报告实验一网络分析仪测量阵子天线输入阻抗一、实验目的:1. 掌握网络分析仪校正方法2. 学习网络分析仪测量振子天线输入阻抗的方法3. 研究振子天线输入阻抗随阵子电径变化的情况(重点观察谐振点与天线电径的关系)二、实验步骤:(1)设置仪表为频域模式的回损连接模式后,校正网络分析仪;(2)设置参数并加载被测天线,开始测量输入阻抗;(3)调整测试频率寻找天线的两个谐振点并记录相应阻抗数据;(4)更换不同的电径(对应1mm, 3mm, 9mm)的天线,分析两个谐振点的阻抗变化情况;(5)设置参数如下:BF=600MHz,△F=25MHz,EF=2600MHz,n=81(6)记录数据在smith圆图上的输入阻抗曲线上,曲线的左端输入阻抗虚部为0的点为二分之一波长谐振点,曲线的右端输入阻抗虚部为0的点为四分之一波长谐振点。
电磁场与电磁波实验报告目录一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)三、实验内容 (4)四、实验步骤 (5)(1)测量(数据采集) (5)(2)数据录入 (5)(3)数据处理 (5)五、实验数据整理及分析 (6)(1)阴影衰落的分布规律 (6)a)概率分布柱状图 (6)b)累积分布曲线 (9)c)具体分布参数 (12)(2)场强地理分布与拟合残差图 (13)(3)不同频率衰落的对比 (17)六、实验总结 (18)(1)分工安排 (18)(2)心得体会 (18)实验五校园内无线信号场强特性的研究一、实验目的1、 掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法;2、 研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律;3、 掌握在室内环境下场强的正确测试方法,理解建筑物穿透损耗的概念;4、 通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系;5、 研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。
二、实验原理无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。
对于接收者,只有处在发射信号覆盖的区域内,才能保证接收机正常接收信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。
因此,基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。
决定覆盖区大小的因素主要有:发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线架设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑物的穿透损耗、同播、同频干扰。
(1) 大尺度路径衰落在移动通信系统中,路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。
大尺度平均路径损耗:用于测量发射机和接收机之间信号的平均衰落,即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的(dB )差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内或室外信道,平均接受信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛的使用。
对任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示为:()[]()()010log /0PL d dB PL d n d d =+即平均接收功率为: 0000()[][]()10log(/)()[]10log(/)r t r P d dBm P dBm PL d n d d P d dBm n d d =--=-其中,n 为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度;d0为近地参考距离;d 为发射机与接收机(T-R)之间的距离。
电磁场与电磁波实验——校园内无线信号场强特性的研究实验报告姓名学号班内序号班级联系电话目录【摘要】 (3)【关键字】 (3)【实验目的】 (3)【实验原理】 (3)【实验内容】 (7)【实验步骤】 (8)【数据分析】 (9)【心得体会】 (16)【参考文献】 (17)【附录】 (17)【摘要】无线通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约。
发射机与接收机之间的传播路径非常复杂,从简单的视距传播,到遭遇各种复杂的地形物,如建筑物,山脉和树叶等。
无线信道不像有线信道那样固定并且可以预见,而是具有极度的随机性,特别难以分析。
甚至移动台的速度都会对信号的电平的衰落产生影响。
无线信道的建模历来是移动无线系统设计中的难点,这一问题的解决一般利用统计方法,并且根据预期的通信系统或所分配频谱的测量值来解决。
【关键字】阴影衰落损耗场强分布规律【实验目的】1.掌握在移动通信环境下阴影衰落以及正确测试方法;2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律;3.掌握在室内环境下场强的正确测试方法,理解建筑物穿透损耗的概念;4.通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系;5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。
【实验原理】无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。
对于接收者,只有在发射信号的覆盖区内,才能保证接收机正常接收信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。
因此,基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。
决定覆盖区的大小的主要因素:发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线假设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑物的穿透损耗、同播、同频干扰。
1.大尺度路径损耗当电波在自由空间(理想的、均匀的、各向同性的介质)中传播时,电波传播不发生发射、折射、绕射、散射和吸收现象,只存在电磁波能量扩散而英气的传播损耗。
在自由空间中,设发射点处的发射功率为P t ,以求面波辐射;设接受的功率为P r ,则有P r =A r4πd 2P t G t式中,A r =λ2G r 4π,λ为工作波长,G t 、G r 分别为表示发射天线和接受天线增益,d 为发射天线和接受天线见的距离。
Wi-Fi无线网络优势的八大特性无限风行,wi-fi也成了“巨星”。
wi-fi可谓是“金匮铁甲”,从八个方面全面包装自己。
下文分别从带宽,信号,功耗,安全,融网,个人服务,移动特性,客户端全方位为您剖析wi-fi的独到之处。
wi-fi无线网络优势1:更宽的带宽虽然IEEE启动了两个项目打算将802.11标准数据速率提高到千兆或几千兆,但至今也还没有形成初稿。
更实际一点的是802.11n标准将数据速率提高了一个等级,可以适应不同的功能和设备,目前,所有11n无线收发装置支持两个空间数据流,发送和接收数据可以使用两个或三个天线组合,苹果最新的wi-fi iPod Touch就含有一颗博通(Broadcom)的无线芯片,支持11n 标准。
很快将会有芯片支持三、四个数据流,数据速率可以分别达到450Mbps和600Mbps。
2009年初,Quantenna通信表示它已经研制成功4x4芯片,可以承载高清数字电视信号流。
wi-fi设备供应商Ruckus无线的共同创始人及CTO William Kish说:“虽然不会有很多客户端设备支持4个空间流,只要正确设计访问点,将可以利用600Mbps物理层数据速率,实现高速无线骨干网”。
你可以通过802.11s标准将这些高端节点连接起来,形成类似互联网的具有冗余能力的wi-fi网络。
wi-fi无线网络优势2:更强的射频信号11n中更多可选的性能特性将会出现在无线芯片中,无线客户端和无线访问点利用这些芯片可以使射频(RF)信号更具弹性,稳定和可靠,换句话说更象一个电线。
无线芯片制造商Atheros公司的CTO William McFarland说:“新的[11n]物理层技术将使wi-fi功能更强大,在给定范围内数据传输速率更高,传输距离更长”。
南京地铁1号线无线场强改造刘为苹;汪曙明【摘要】南京地铁1号线无线系统采用EADS公司800M数字集群系统,由交换机、基站、直放站等设备组成,有地下漏缆和地面天线两种无线网络覆盖方式.经过运营使用一段时间后发现无线网络中存在弱场区和通话不良区域,造成越区切换通话中断,主要是覆盖设计不合理的问题.通过时网络原有漏缆及覆盖方式优化改造,使场强友盖达到-85dB以上(95%概率),改善了通话质童,为南京地铁1号线运营的顺畅沟通提供了良好的保障.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】3页(P30-32)【关键词】地铁通信;无线集群;网络覆盖;通话质量【作者】刘为苹;汪曙明【作者单位】【正文语种】中文1 南京地铁1号线无线通信系统设置南京地铁1号线无线数字集群系统采用单交换机+多基站+光纤直放站的方式组成线状网,由无线集群设备、光纤直放设备、漏泄同轴电缆等组成。
无线交换总机1套,设在地铁控制中心;基站5套,分设在元通站、安德门站、珠江路站、玄武门站和迈皋桥站,安德门站、迈皋桥为地面基站,珠江路站、玄武门站和元通站为地下基站;光近端站4套,分设在元通站、安德门站、珠江路站和玄武门站;光直放远端站9套,分设在各地下车站(奥体中心站,中胜站,三山街站,张府园站,新街口站,鼓楼站,新模范马路站和南京站)和小行车辆段。
安德门站设1套2载频基站,输出信号通过功分器分为2路,1路接天线覆盖安德门、中华门及区间,另1路经300m不漏泄电缆引至隧道口,沿铁轨架设1条漏泄同轴电缆,以解决隧道内弱场问题。
由于在小行站至安德门站间有山和隧道阻挡,因此,在安德门基站收发信机处设耦合器,将取出的信号送入设在基站的光近端机,再通过光缆与设在小行车辆段的光远端机相连。
光远端机的输出信号通过室外天线以空间波的方式覆盖小行车辆段、小行站、安德门站及区间,以及中胜站至小行区间的地面区域。
迈皋桥站设1套2载频基站,用室外天线以空间波的方式覆盖迈皋桥站、红山动物园站及区间。
无线信号场强特性的研究一实验目的1.通过实地测量校园内室外的无线电信号场强值,掌握室内外电波传播的规律2.熟悉并掌握无线电中的传输损耗,路径损耗,穿透损耗,衰落等概念。
3.熟练使用无线电场强仪测试空间电场强的方法。
4.学会对大量数据进行统计分析,并得到相关传播模型。
二实验原理1.电波传播方式电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。
当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时,发生反射。
当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。
当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时,产生散射。
散射波产生于粗糙表面,如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。
2.无线信道中信号衰减无线信道中的信号衰减分为衰落,路径损耗,建筑物穿透损耗。
此外还有多径传播的影响1)移动环境下电波的衰落包括快衰落和慢衰落(又叫阴影衰落),快衰落的典型分布为Rayleigh分布和Rician分布;阴影衰落的典型分布为正态分布,即高斯分布。
快衰落和慢衰落两者构成移动通信系统中接收信号不稳定因素。
2)路径损耗:测量发射机与接收机之间信号的平均衰落,即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的(dB)差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内或室外信道,平均接受信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛的使用。
对任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示为:()[]()()=+PL d dB PL d n d d010log/0即平均接收功率为:()[][]()()()[]() =--=-Pr010log/0Pr010log/0d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d d其中,定义n为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度,d0为近地参考距离,d为发射机与接收机之间的距离。
人们根据不同的地形和地貌条件,总结出各种电波传播模型:自由空间模型,布灵顿模型,Egli模型,HaTa-Okumura模型。
1)自由空间模型自由空间模型假定发射天线和接收台都处在自由空间。
我们所说的自由空间一是指真空,二是指发射天线与接收台之间不存在任何可能影响电波传播的物体,电波是以直射线的方式到达移动台的。
自由空间模型计算路径损耗的公式是:其中Lp是以dB为单位的路径损耗,d是以公里为单位的移动台与基站之间的距离,f是以MHz为单位的移动工作频点或工作频段的频率。
2)布灵顿模型布灵顿模型假设发射天线和移动台之间的地面是理想平面大地,并且两者之间的距离d 远大于发射天线的高度ht,或移动台的高度hr,此时的路径损耗计算公式为:其中距离d的单位是公里,天线高度ht及hr的单位是米,路径损耗Lp的单位是dB。
3)EgLi模型前述的自由空间模型及布灵顿模型都是基于理论分析得出的计算公式。
EgLi公式则是从大量实测结果中归纳出来的中值预测公式,属于经验模型,其计算式为:其中路径损耗Lp的单位是dB,距离d的单位是公里,天线高度ht及hr的单位是米,工作频率f的单位是MHz,地形修正因子G的单位是dB。
G反应了地形因素对路径损耗的影响。
EgLi 模型认为路径损耗同接收点的地形起伏程度Δh 有关,地形起伏越大,则路径损耗也越大。
当Δh 用米来测量时,可按下式近似的估计地形的影响:4) Hata-Okumura 模型Hata-Okumura 模型也是根据实测数据建立的模型。
当移动台的高度为典型值hr=1.5m 时,按Hata-Okumura 模型计算路径损耗的公式为: 市区:开阔地:Lp2=()94.4033.1878.4122-+-=LgfLgfLp Lp一般情况下,开阔地的路径损耗都比市区小。
3建筑物的穿透损耗定义:建筑物外测量的信号的中值电场强度和室外附近街道上中值电场强度dB 之差。
建筑物穿透损耗的大小同建筑物的材料,结构,高度,室内陈设,工作频率等多种因素有关。
室外至室内建筑物的穿透损耗定义为:室外测量的信号平均场强减去同一位置室内测量的信号平均场强。
用公式表示为:()()1111N Moutside inside i j i j P P P N M ==∆=-∑∑ P 是穿透损耗,单位是dB ;jP 是在室内所测的每一点的功率,单位是dB v μ,共M 个点;i P 是在室外所测的每一点功率,单位是dB v μ,共N 个点。
三实验内容1)根据不同的地形地貌条件,归纳总结各种环境下可能采用的各种电磁波传播模型,在数据测试前,先用理论模型在理论上对待测区域进行一下分析; 2)观测波段的确定,实验地点的确定3)数据的测量,第一组数据在空间开放区域,地点自行选择,每半个波长测量一下数据,每个地点的数据应该在50-100个;4)第二组数据可以选在室内,例如,楼道或房间,仍以半个波长为单位计算数据 5)第三组数据在建筑物的遮挡下,观察“阴影衰落”;总结衰落服从的分布规律6)第四组数据可以找个地点,以反映建筑物外和建筑物内之间的场强差异,对建筑物穿透损耗的测量结果进行分析,用室外平均信号场强减去同一位置室内的所测信号的平均场强,得到建筑务穿透损耗。
7)数据处理:数据录用可以用excel工具,表格设计要清晰,数据电平值得分布和处理可以利用matlab等工具,得到不同区域下信号电平分布情况,得到累积概率分布曲线,得到理论值和实际值之间的标准差,进行误差分析。
8)根据不同区域的测试结果,进行比较分析,分析不同环境下造成这些结果的原因,9)模型分析:根据自己测试的数据,分析不同地带的测试结果,所适用的理论模型。
四实验数据分析处理测量时所用的频率为200MHz 那么波长为1.5m,则半波长为0.75m1)第一组空间开放区主楼前平半波41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 长λ/2信号21.422.322.421.322.421.321.822.821.421.5点电平比较地形对信号阴影衰落的影响可以发现,由于主楼前比较开阔,受到遮挡的影响较小。
而在其他地区,由于有树木,楼层的遮挡,使信号衰减较大。
从概率上来看,信号在20db到30db附近比较集中,收到环境因素的影响较小。
半波1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 长λ/2信号31.529.930.432.230.830.232.231.82928.2点电平半波11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 长λ/2信号26.22725.624.323.720.521.221.52021.4点电平半波21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 长λ/2信号20.120.819.920.319.919.220.319.919.919.5点电平半波31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 长λ/2信号2020.320.120.219.919.619.920.419.920.6点电平半波41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 长λ/2信号19.919.520.119.919.92018.919.219.219.5点电平波形图从图上可以看出在教一楼道内靠西侧数值较大,而后面的数值基本上没有多大变化,可见由于教一西侧遮挡比较少,越走近楼道信号的强度逐渐减小,故而遮挡物对信号强度的影响较大。
半波1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 长λ/2信号20.321.322.423.223.622.921.821.420.320.9点电平半波11 12 13 14 15 16 17 18 19 20长λ/2信号22.923.22625.521.423.227.529.128.228.6点电平半波21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 长λ/2信号24.523.324.824.421.6222322.821.922.1点电平半波31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 长λ/2信号21.822.421.521.62321.222.121.42221.6点电平半波41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 长λ/2信号2122.121.72121.821.420.921.72121.8点电平波形图主楼后面由于主楼的遮挡,树,人影的走动,所以信号强度存在起伏,而由于阳光的关系,中间由于操场的原因,遮挡不那么明显,故而信号强度增大。
4)室外教一外半波1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 长λ/2信号33.433.834.234.732.833.533.632.833.433.8点电平半波11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 长λ/2信号35.734.233.130.43130.431.329.930.329.1点电平半波21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 长λ/2信号28.828.128.529.225.826.526.225.224.425.1点电平半波31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 长λ/2信号25.323.823.623.323.522.32324.124.725.1点电平半波41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 长λ/2信号22.424.522.624.223.423.624.124.425.224.7点电平波形图:通过比较室内和室外的同一位置,室内的信号强度明显小于室外的信号强度,可见楼道的遮挡对于辐射的遮挡还是比较大的。
五误差分析1、实验时我们选取了校园内比较有代表性的建筑教一和主楼进行测量,但是由于地形原因,不同地方的遮挡不一样,阴影衰落也有所不同。
2、我们在下午进行实验,尤其是主楼风比较大,阴影衰落的影响不同,随机性较大,给场强带来了相当不稳定的变化。
3、实验中,我们尽量每两步测一个数据,但是步长不准确带来了距离上的误差。
4、记录数据时,场强仪的跳动变化比较大,我们只能凭感觉找平均值,所以读数会有较大误差。
5、由统计产生的高斯分布需要大量数据,我们只记录了不到300数据,而每组差不多只有60个左右,数目偏少,故对于高斯分布拟合程度不算高。
六实验总结以往对于电磁波辐射的了解仅限于课本,对于电磁波的了解相对来说比较贫乏,但经过这次亲身实验,亲身感受了生活中的电磁波,实际体会了电磁波的传播特性,其波动性和掩蔽效应都很明显。
另外我们对电磁波的阴影衰落有了更切身的体会。
数据采集、数据处理、分布研究,这些最基本的电磁测量和研究方法在这个实验中都得到了体现。