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无线电波的波长不同,传播特点也不完全相同。 目前GSM和CDMA移动通信使用的频段都属于UHF (特高频)超短波段,其高端属于微波。 超短波和微波的视距传播
超短波和微波的频率很高,波长较短,它的地面 波衰减很快。因此也不能依靠地面波作较远距离的传 播,它主要是由空间波来传播的。空间波一般只能沿 直线方向传播到直接可见的地方。在直视距离内超短 波的传播区域习惯上称为“照明区”。在直视距离内 超短波接收装置才能稳定地接收信号。
由上述关系式不难看出,同一频率的无线电波在不同的 媒质中传播时,速度是不同的,因此波长也不一样。
我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对 介 电 常 数 ε 约 为 2.1 , 因 此 , V ε ≈ C /1.44 , λ ε ≈λ /1.44 。
波长
电磁波的概念
基本概念
超短波的传播
电磁波的概念
基本概念
衰落特性 衰落一般分为快衰落与慢衰落两种
慢衰落
慢衰落是由接收点周围地形地物对信号反射,使得信号电平在几十米范 围内有大幅度的变化,若MS在没有任何障碍物的环境下移动,则某点信号 电平与该点和发射机的距离有关。
快衰落
快衰落是叠加在慢衰落的信号上的,这个
衰落的速度很快,每秒钟可达到几十次,除
电磁波的概念 准 平 滑 地 形 高 区 路 径 传 播 衰 耗 中 值
基本概念
电磁波的概念 移 动 台 天 线 高 度 增 益 因 子
基本概念
电磁波的概念 基 站 天 线 高 度 增 益 因 子
基本概念
电磁波的概念
基本概念
无线电波的波长、频率和传播速度的关系
该关系可用式 λ =V/f 表示,其中V为速度,单位 为米/秒;f为频率,单位为赫芝;λ 为波长,单位为米。
电磁波的概念 电波的多径传播
基本概念
电磁波的概念
基本概念
电波的绕射传播
电波在传播途径上遇到障碍物时,总是力图绕过障碍物,再向前传播。 这种现象叫做电波的绕射。超短波的绕射能力较弱,在高大建筑物后面会 形成所谓的“阴影区”。信号质量受到影响的程度不仅和接收天线距建筑 物的距离及建筑物的高度有关,还和频率有关。例如一个建筑物的高度为 10米,在距建筑物200米处接收的信号质量几乎不受影响,但在距建 筑物100米处,接收信号场强将比无高搂时明显减弱。这时,如果接收 的是216~223兆赫的电视信号,接收信号场强比无高搂时减弱16 分贝,当接收670兆赫的电视信号时,接收信号场强将比无高搂时减弱 20分贝。如果建筑物的高度增加到50米时,则在距建筑物1000米 以内,接收信号的场强都将受到影响,因而有不同程度的减弱。也就是说, 频率越高,建筑物越高、越近,影响越大。相反,频率越低,建筑物越矮、 越远,影响越小。
三维技术培训
2019/8/27
1
认真 求实 主动 深入
2019/8/27
Leabharlann Baidu
2
第一部分
本部分重点: 熟悉并掌握无线电波的基本知识 熟悉并掌握天线的基本知识 熟悉并掌握无源器件的基本知识
基本概念
电磁波的概念 电磁波的传播
基本概念
电磁波的概念
基本概念
什么叫无线电波?
无线电波是一种能量传输形式,在传播过程中,电场和磁 场在空间是相互垂直的,同时这两者又都垂直于传播方向。
线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用C=3000 00公里/秒表示。在媒质中的传播速度为:Vε `=C /√ε ,式中ε 为传播媒质的相对介电常数。空气的相对介电 常数与真空的相对介电常数很接近,略大于1。
因此,无线电波在空
气中的传播速度略小于光
速,通常我们就认为它等
于光速。
电磁波的概念
基本概念
无线电波的传播方式
直射 直射是无线电波在自由空间传播的方式。 反射 当电磁波遇到比波长大得多的物体时,就会发生反射。反射常发生在地 球表面、建筑物和墙壁表面。 绕射 当发射机和接收机之间的传播路由被尖锐的边缘阻挡时,就发生绕射。 散射 当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体,并且单位体积内这种障碍 物数目非常巨大时,就会发生散射。
信 号
与地形地物有关,还与MS的速度和信号的
强 度
波长有关,并且幅度可达几十个dB,信号的
慢衰落 快衰落
变化呈瑞利分布,也叫瑞利衰落。
移动台路径
电磁波的概念
基本概念
衰落特性
对于移动通信的电波传播,其衰落特性由下列已知 公式及图示表征
--- 自由空间的传播衰耗: Lbs=32.45+20lgD(km)+20lgf(MHz) (5) --- 准平滑地形市区路径传播衰耗中值: Ltt=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f) (6) Am(f,d),Hb(hb,d),Hm(hm,f)为相应的修正因子, 其中An(f,d)为基本衰耗中值,Hb(hb,d)为基站天线高度 增益因子,Hm(hm,f)为移动天线高度增益因子。
发射天线高HT
接收天线高HR
电磁波的概念
基本概念
电波的多径传播
电波除了直接传播外,遇到障碍物,例如,山丘、森林、 地面或楼房等高大建筑物,还会产生反射。因此,到达接收 天线的超短波不仅有直射波,还有反射波,这种现象就叫多 径传输。
由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂,波动很大; 也由于多径传输的影响,会使电波的极化方向发生变化,因 此,有的地方信号场强增强,有的地方信号场强减弱。另外, 不同的障碍物对电波的反射能力也不同。例如:钢筋水泥建 筑物对超短波的反射能力比砖墙强。我们应尽量避免多径传 输效应的影响。同时可采取空间分集或极化分集的措施加以 对应。
电磁波的概念
基本概念
超短波和微波的视距传播(续上)
直视距离和发射天线以及接收天线的高度有关系,并
受到地球曲率半径的影响。由简单的几何关系式可知:
AB=3.57(√HT+√HR)(公里)
由于大气层对超短波的折射作用,有效传播直视距离
为: AB 4.12 (√HT+√HR)(公里)
A
RT
O'
RR
B
电磁波的概念
基本概念
无线电波的极化 无线电波在空间传播时,其电场方向是按一定的规律
而变化的,这种现象称为无线电波的极化。无线电波的 电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂 直于地面,我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场 方向与地面平行,则称它为水平极化波。
电磁波的概念
基本概念
无线电波在传播时电波会减弱 无线电波和光波一样,它的传播速度和传播媒质有关。无
超短波和微波的频率很高,波长较短,它的地面 波衰减很快。因此也不能依靠地面波作较远距离的传 播,它主要是由空间波来传播的。空间波一般只能沿 直线方向传播到直接可见的地方。在直视距离内超短 波的传播区域习惯上称为“照明区”。在直视距离内 超短波接收装置才能稳定地接收信号。
由上述关系式不难看出,同一频率的无线电波在不同的 媒质中传播时,速度是不同的,因此波长也不一样。
我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对 介 电 常 数 ε 约 为 2.1 , 因 此 , V ε ≈ C /1.44 , λ ε ≈λ /1.44 。
波长
电磁波的概念
基本概念
超短波的传播
电磁波的概念
基本概念
衰落特性 衰落一般分为快衰落与慢衰落两种
慢衰落
慢衰落是由接收点周围地形地物对信号反射,使得信号电平在几十米范 围内有大幅度的变化,若MS在没有任何障碍物的环境下移动,则某点信号 电平与该点和发射机的距离有关。
快衰落
快衰落是叠加在慢衰落的信号上的,这个
衰落的速度很快,每秒钟可达到几十次,除
电磁波的概念 准 平 滑 地 形 高 区 路 径 传 播 衰 耗 中 值
基本概念
电磁波的概念 移 动 台 天 线 高 度 增 益 因 子
基本概念
电磁波的概念 基 站 天 线 高 度 增 益 因 子
基本概念
电磁波的概念
基本概念
无线电波的波长、频率和传播速度的关系
该关系可用式 λ =V/f 表示,其中V为速度,单位 为米/秒;f为频率,单位为赫芝;λ 为波长,单位为米。
电磁波的概念 电波的多径传播
基本概念
电磁波的概念
基本概念
电波的绕射传播
电波在传播途径上遇到障碍物时,总是力图绕过障碍物,再向前传播。 这种现象叫做电波的绕射。超短波的绕射能力较弱,在高大建筑物后面会 形成所谓的“阴影区”。信号质量受到影响的程度不仅和接收天线距建筑 物的距离及建筑物的高度有关,还和频率有关。例如一个建筑物的高度为 10米,在距建筑物200米处接收的信号质量几乎不受影响,但在距建 筑物100米处,接收信号场强将比无高搂时明显减弱。这时,如果接收 的是216~223兆赫的电视信号,接收信号场强比无高搂时减弱16 分贝,当接收670兆赫的电视信号时,接收信号场强将比无高搂时减弱 20分贝。如果建筑物的高度增加到50米时,则在距建筑物1000米 以内,接收信号的场强都将受到影响,因而有不同程度的减弱。也就是说, 频率越高,建筑物越高、越近,影响越大。相反,频率越低,建筑物越矮、 越远,影响越小。
三维技术培训
2019/8/27
1
认真 求实 主动 深入
2019/8/27
Leabharlann Baidu
2
第一部分
本部分重点: 熟悉并掌握无线电波的基本知识 熟悉并掌握天线的基本知识 熟悉并掌握无源器件的基本知识
基本概念
电磁波的概念 电磁波的传播
基本概念
电磁波的概念
基本概念
什么叫无线电波?
无线电波是一种能量传输形式,在传播过程中,电场和磁 场在空间是相互垂直的,同时这两者又都垂直于传播方向。
线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用C=3000 00公里/秒表示。在媒质中的传播速度为:Vε `=C /√ε ,式中ε 为传播媒质的相对介电常数。空气的相对介电 常数与真空的相对介电常数很接近,略大于1。
因此,无线电波在空
气中的传播速度略小于光
速,通常我们就认为它等
于光速。
电磁波的概念
基本概念
无线电波的传播方式
直射 直射是无线电波在自由空间传播的方式。 反射 当电磁波遇到比波长大得多的物体时,就会发生反射。反射常发生在地 球表面、建筑物和墙壁表面。 绕射 当发射机和接收机之间的传播路由被尖锐的边缘阻挡时,就发生绕射。 散射 当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体,并且单位体积内这种障碍 物数目非常巨大时,就会发生散射。
信 号
与地形地物有关,还与MS的速度和信号的
强 度
波长有关,并且幅度可达几十个dB,信号的
慢衰落 快衰落
变化呈瑞利分布,也叫瑞利衰落。
移动台路径
电磁波的概念
基本概念
衰落特性
对于移动通信的电波传播,其衰落特性由下列已知 公式及图示表征
--- 自由空间的传播衰耗: Lbs=32.45+20lgD(km)+20lgf(MHz) (5) --- 准平滑地形市区路径传播衰耗中值: Ltt=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f) (6) Am(f,d),Hb(hb,d),Hm(hm,f)为相应的修正因子, 其中An(f,d)为基本衰耗中值,Hb(hb,d)为基站天线高度 增益因子,Hm(hm,f)为移动天线高度增益因子。
发射天线高HT
接收天线高HR
电磁波的概念
基本概念
电波的多径传播
电波除了直接传播外,遇到障碍物,例如,山丘、森林、 地面或楼房等高大建筑物,还会产生反射。因此,到达接收 天线的超短波不仅有直射波,还有反射波,这种现象就叫多 径传输。
由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂,波动很大; 也由于多径传输的影响,会使电波的极化方向发生变化,因 此,有的地方信号场强增强,有的地方信号场强减弱。另外, 不同的障碍物对电波的反射能力也不同。例如:钢筋水泥建 筑物对超短波的反射能力比砖墙强。我们应尽量避免多径传 输效应的影响。同时可采取空间分集或极化分集的措施加以 对应。
电磁波的概念
基本概念
超短波和微波的视距传播(续上)
直视距离和发射天线以及接收天线的高度有关系,并
受到地球曲率半径的影响。由简单的几何关系式可知:
AB=3.57(√HT+√HR)(公里)
由于大气层对超短波的折射作用,有效传播直视距离
为: AB 4.12 (√HT+√HR)(公里)
A
RT
O'
RR
B
电磁波的概念
基本概念
无线电波的极化 无线电波在空间传播时,其电场方向是按一定的规律
而变化的,这种现象称为无线电波的极化。无线电波的 电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂 直于地面,我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场 方向与地面平行,则称它为水平极化波。
电磁波的概念
基本概念
无线电波在传播时电波会减弱 无线电波和光波一样,它的传播速度和传播媒质有关。无