网优基础知识培训二课件

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电磁波的概念
衰 耗准 中平 值滑
地 形 高 区 路 径 传 播
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基本概念
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电磁波的概念
益 因移 子动
台 天 线 高 度 增
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基本概念
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电磁波的概念
因 子基
站 天 线 高 度 增 益
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基本概念
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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
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。
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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。
网优基础知识培训二
二OO九年五月
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认真 求实 主动 深入
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第一部分 基本概念
本部分重点: ❖ 熟悉并掌握无线电波Hale Waihona Puke Baidu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
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电磁波的概念 电磁波的传播
基本概念
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电磁波的概念
基本概念
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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。
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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)
度
信 号
与地形地物有关，还与MS的速度和信号的 强
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
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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。
波长
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电磁波的概念
基本概念
超短波的传播
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。
A
RT
O'
RR
B
发射天线高HT
接收天线高HR
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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；
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。
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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。
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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
线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用Ｃ＝３００００ ０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。
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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
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。
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电磁波的概念 电波的多径传播
为米/秒；ｆ为频率，单位为赫芝；λ为波长，单位为米。
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 ， λε≈λ/1.44 。