无线射频基础知识-无线传播原理与传播模型
无线通信基本原理PPT课件
MS MS
BTS MS
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移动通信基本原理
一、蜂窝理论 二、网络结构 三、多址技术 四、概念辨析
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a)话务量概念
话务量的严格定义应该叫做话务强度，是电 话系统业务多少的度量，它与单位时间（一般取 忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平 均时间（T）成正比。
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射 • FDMA通常是窄带系统，TACS为代表，每信道25kHz带宽 • FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交 调频率（IM），产生额外的RF辐射
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无线传播模型和校正
随着网络规模的扩大，对通信质量要求的提高，网络规划、 覆盖预测已不可能靠手工运算来完成。通过计算机应用传播模 型就能够很好的解决这一问题。通过模型进行预测能够得到误 差在10dB以内的路径损耗的本地均值。
·移动通信中用到的传播模型有很多,常见的有：
● Hata-Okumura模型 ● Walfisch-Ikegami模型 ● Planet通用模型 不同的模型有不同的特点，有各自的适用范围。
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• CDMA：Code Division Multiple Access 码分多
址
频率
时间
码字
CDMA
所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获 得业务信道
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SDMA(Space Division Multiple Access)：空分多 址
无线通信应知应会
• 第1章 无线电波传播
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传播模型：Propagation Model 通过理论或实测得方式，建立无线电波传播损耗随各种因素变化的数学关系表达式。 一个从无线传播理论出发，分析发射点到接收点的所有电磁波，包括直射、反射、 绕射、散射，得出传播损耗的数学规律。 一个在大量测试数据的基础上统计分析出传播损耗的数学规律。
第一篇.无线基础篇
2.2噪声
• 第2章 射频器件
噪声：Noise 在无线电波的信号处理和传播过程中的电磁波干扰信号。 分系统内部噪声和系统外部噪声 内部噪声：与环境温度相关的热噪声、电子管工作时产生的噪声、信号与噪声之间 产生的互调产物等。 外部噪声：雷电风雨产生的噪声、汽车的点火噪声、其他用电设备产生的噪声。 白噪声： white noise 指功率谱密度为常数、能量在整个频域内均匀分布的随机信号或随机过程 高斯热噪声：Gaussian white noise 幅度分布服从高斯分布，功率谱密度又是均匀分布的噪声 噪声谱密度：Noise Spectral Density 单位带宽内分布的噪声功率 系统的热噪声功率与绝对温度的大小，系统带宽的大小有直接关系，单位是dBm
第一篇.无线基础篇
2.2噪声
• 第2章 射频器件
加性噪声：Additive Noise 是通过功率直接叠加的方式作用于有用信号，可看成系统的背景噪声。 从来源分为：无线电噪声、工业噪声、自然噪声、射频器件的内部热噪声（随机噪声） 乘性噪声：Multiplicative Noise 是由于无线环境的不理想或者射频器件的非线性，伴随着无线信号的接收和传送过程 而产生的噪声，非线性范围内的微小变化可导致巨大的信息失真。
CW 测试：continnuous wave Test 连续波测试
第3章 无线传播理论与模型
传播途径
无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：直射波或地面反 射波、绕射波、对流层反射波、电离层反射波。如图所示。 还有了一种：表面波的传播方式，主要利用左边这两种。
学习完本课程，您应该能够：
掌握无线传播理论基本知识
掌握传播模型的作用，记住几种常用模型的名称和适用范围。
理解链路预算的基本参数和计算方法。
了解一些产品在覆盖规划中如何应用
无线传播理论概述
电磁波传播的机理是多种多样的，但总体上可以归结为反射、绕射和散 射。大多数蜂窝无线系统运作在城区，发射机和接收机之间一般不存在 直接视距路径，且存在高层建筑，因此产生了绕射损耗。此外由于不同 物体的多路径反射，经过不同长度路径的电磁波相互作用产生了多径损 耗，同时也存在随着发射机和接收机之间距离的不断增加而引起电磁强 度的衰减。 对传播模型的研究，传统上集中于给定范围内平均接收场强的预测，和 特定位臵附近场强的变化。对于预测平均场强并用于估计无线覆盖范围 的传播模型，由于它们描述的是发射机和接收机之间（T－R）长距离（ 几百米或几千米）上的场强变化，所以被称为大尺度传播模型。另一方 面，描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内的接收场强的快速波 动的传播模型，称为小尺度衰减模型。
无线传播理论概述
当移动台在极小的范围内移动时，可能引起瞬时接收场强的快速波动， 即小尺度衰减。其原因是接收信号为不同方向信号的合成。由于相位变 化的随机性，其合成信号变化范围很大。在小尺度衰减中，当接收机移 动距离与波长相当时，其接收场强可以发生3或4个数量级（30dB或 40dB）的变化。当移动台远离发射机时，当地平均场强逐渐减弱，该 平均接收场强由大尺度传播模型预测。典型地，当地平均接收场强由从 5 到40 范围内信号测量平均值计算得到，对于频段从1GHz到2GHz的蜂 窝系统，相应测量在1米到10米范围内。
无线射频通信中的信道建模与传播特性
无线射频通信中的信道建模与传播特性一、引言（100字左右）无线射频通信已经成为了现代通信的重要组成部分，从手机通话到无线局域网，都离不开无线射频通信。
在无线射频通信的过程中，信道建模与传播特性的研究对于提高通信系统的可靠性和性能至关重要。
二、信道建模的概念和意义（200字左右）1. 信道建模是指对信号在传输过程中所经历的各种影响进行建模和仿真的过程。
2. 信道建模可以帮助我们了解信道对信号的衰减、多径效应、干扰等影响，从而设计出更加鲁棒和可靠的通信系统。
三、信道建模的步骤（400字左右）1. 信道特性的收集：通过实地测量和实验获取信道的相关参数，如衰减、多径效应、干扰等。
2. 数据处理与分析：对收集到的数据进行处理和分析，提取出信道模型所需要的特征参数。
3. 信道建模方法选择：根据实际需求和数据分析结果，选择合适的信道建模方法，如统计模型、几何模型、时频模型等。
4. 信道建模参数估计：利用已选择的建模方法，使用收集到的数据进行参数的估计和拟合。
5. 信道建模验证与评估：通过与实际场景进行对比和验证，评估所建模型的准确性和适用性。
6. 信道建模应用：将所建模型应用于具体的通信系统设计和性能评估中，为系统的优化和改进提供基础。
四、无线信道传播特性（400字左右）1. 多径效应：信号在传播过程中会经历多条路径，导致多径传播现象。
多径效应会产生多普勒频移、时延扩展和幅度衰减等。
2. 大尺度衰减：信号在传播过程中会因为材料和障碍物的阻挡而遭受衰减。
通常使用路径损失指数（Path Loss Exponent）来描述衰减的程度。
3. 阴影衰落：信号在传播过程中，由于信号与建筑物、自然环境等的阻挡和干扰，会造成信号的强度突变现象。
4. 多普勒展宽：移动通信中，信号源和接收器之间的相对运动会导致多普勒频移，进而引起信号的频谱扩展。
5. 天气衰落：天气现象对信号的传播也会产生影响，如雨滴、雪花等大气中的微粒会散射和吸收信号。
射频基础知识及其主要指标
1000~100千米 (km) 100~10千米 10~1千米 1000~100米 100~10米 10~1米 10~1分米
微波
(km) (km) (m) (m) (m) (dm) (cm) (mm) (dmm)
300~3000千赫 （kHz） 3~30兆赫 （MHz）
甚高频（VHF） 特高频（UHF） 超高频（SHF） 极高频（EHF） 至高频
Rb
：接收基带输出端单位比特能噪比。 其中前三项由射频通道性能所决定，是线性的， 后二项由解码特性所决定，取决于信道速率等因素。
N0
Eb
Comba Telecom Systems
干扰协调
最大干扰容限
在最大干扰容限的仿真模拟测试中，有关主管部门提出的一个标 准是以接收机灵敏度（射频线性部分）恶比 0.8dB 为标准，这相当于 在被干扰信号上迭加了一个比它低 6.9dB( 以下计算以 7dB 计）（ dBm) SI SR 6.9 的干扰信号。
-132 -126 -123 -122 -116 -111.3
PHS
-119 -113 -110 -110 -104 -99.3
WCDMA
-119 -113 -110 -109 -103 -98.3
CDMA2000 -124 -118
-115 -114 -108 -103.3
TDSCDMA -124 -118
接收机的热噪声功率电平（底噪）
任何一个无线通信接收机能否正常工作，不仅取决于所能获得的输入 信号的大小，而且也与其内部噪声以及外部噪声和干扰的大小有关。 接收机内部噪声也称为热噪声，它是由电子运动所产生的，其定义是 指当温度为290°K（17°C）时，由接收机通带（通常由接收机中频带 宽所决定）所截获的热噪声功率电平。这个热噪声功率电平也称为接收 机的底噪,是计算接收机噪声的基本参数。 No= KT B（W） B: 接收机（中频）带宽 T: 绝对温度值 290° -23 K: 玻尔兹曼常量 1.37×10 如用dBW表示，可写为 No（dBw）= －204 dBW + 10lgB 或 = －174 dBm + 10lgB 对于G网，B = 200KHz，10lgB=53dBHz，No = －121dBm
最新-无线射频识别(RFID)技术的应用 精品
无线射频识别(RFID)技术的应用篇一：无线射频识别技术()基础知识无线射频识别技术（）基础知识无线射频识别技术的基本原理是利用空间电磁感应（）或者电磁传播（）来进行通信，以达到自动识别被标识物体的目的。
基本工作方法是将无线射频识别标签（）安装在被识别物体上（粘贴、插放、挂佩、植入等），当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器（）的阅读范围时，标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯，标签向阅读器发送自身信息如号等，阅读器接收这些信息并进行解码，传输给后台处理计算机，完成整个信息处理过程。
无线射频识别技术是一本多门学科多种技术综合利用的应用技术。
所涉及的关键技术大致包括：芯片技术、天线技术、无线通信技术、数据变换与编码技术、电磁场与微波技术等。
一、基本概念无线射频识别技术（，）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号的空间耦合（电磁感应或者电磁传播）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
图1所示为系统配置示意图。
图1系统配置示意图电磁感应，即所谓的变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律，如图2所示。
电磁感应方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。
典型的工作频率有：125、225和1356。
识别作用距离小于1，典型作用距离为10～20。
图2电感耦合电磁传播或者电磁反向散射（）耦合，即所谓的雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律，如图3所示。
电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离射频识别系统。
典型的工作频率有：433、915、245、58。
识别作用距离大于1，典型作用距离为3～0。
图3电磁耦合射频识别系统一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器。
在的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上（表面或者内部），当带有电子标签的被识别物品通过阅读器的可识读区域时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。
无线通信应知应会(第一篇)——无线基础
射频器件
2.6、干扰
无线通信的干扰是指对无线信号接收质量有影响的一切因 素。产生干扰主要有4种机理：杂散干扰、阻塞干扰、接收互调 干扰、发射互调干扰。
杂散干扰：一个系统频段外的杂散辐射落入到另外一个系统
的接受频段内造成的干扰。
阻塞干扰：指接收机接收到的带外的强干扰信号后，突然进
入饱和区，导致信号严重失真。
射频器件
接收互调干扰：频率不同的两个或者多个干扰信号同时进入
接收机，由于接收机自身的非线性而产生的互调产物，正好落 在了接收机的工作频带范围内，对系统造成的干扰。
发射互调干扰：发射端产生的互调信号传到接收机，正好落
在接收机的工作频带内，对接收机的性能造成了影响 针对干扰采取的抑制干扰措施有：隔离度、杂散抑制、阻塞抑 制、互调抑制。
2.2、噪声
噪声是指在信号处理过程中遇到的无法确切预测的干扰信号 （各类点频干扰不是算噪声）。常见的噪声有来自外部的天电 噪声，汽车的点火噪声，来自系统内部的热噪声，晶体管等在 工作时产生的散粒噪声，信号与噪声的互调产物。
射频器件
信噪比：SNR，有用信号和噪声的功率之比。 噪声系数：射频器件输入端信噪比和出端信噪比之比
射频器件
1dB压缩点
例如一个射频放大器，当输入信号较小时，其输出与输入 可以保证线关系，输入电平增加 1dB，输出相应增加 1dB ， 增益保持不变，随着输入信号电平的增加，输入电平增加 1dB，输出将增加不到1dB，增益开始压缩，增益压缩1dB时 的输入信号电平称为输入1dB压缩点，这时输出信号电平称 为输出1dB压缩点。如下图：
保 护 带
射频器件
杂散辐射
杂散辐射是指发信机在频谱发射模板规定的频率范围之外的频 段内发射的、信号之外的其他信号，它包括谐波分量、寄生辐 射、交调产物、发射机互调产物等。
无线电波传播原理及主要传播模型
无线电波传播原理1无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.1 电磁场与电磁波基础1820年奥斯特电磁1831年法拉第磁电产生产生变化的电场磁场变化的磁场电场激发?电磁场理论麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出了著名的电磁场理论（经典电磁场理论），指出变化电场和变化磁场形成了统一的电磁场，预言电磁场能以波动的形式在空间传播，称为电磁波；并得到电磁波在真空中传播的速度等于光速，从而断定光在本质上就是一种电磁波。
后来，赫兹用振荡电路产生了电磁波，使麦克斯韦的学说得到了实验证明，为电学和光学奠定了统一的基础。
因此，麦克斯韦的经典电磁场理论是人类对电磁规律的历史性总结，是19世纪物理学发展的最辉煌成就，是物理学发展史上一个重要的里程碑。
电磁波的诞生赫兹----德国物理学家赫兹对人类伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在，发现了光电效应。
1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。
开创了无线电电子技术的新纪元。
赫兹用各种实验，证明了不仅电磁波的性质和光波相同，而且传播速度也相同，并可发生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，即电磁波服从一般波动所具有的一切规律。
如果空间的电场或磁场变化是周期性的，我们用周期和频率来描述变化快慢。
电磁场变化过程中产生的电磁波的频率等于电磁场的变化频率；电磁波在传播中从一种介质进入另一种介质时，其频率不会发生改变，但其传播速度会发生改变。
电磁波的应用从1888年赫兹用实验证明了电磁波的存在，1895年俄国科学家波波夫发明了第一个无线电报系统。
1914年语音通信成为可能。
1920年商业无线电广播开始使用。
20世纪30年代发明了雷达。
40年代雷达和通讯得到飞速发展，自50年代第一颗人造卫星上天，卫星通讯事业得到迅猛发展。
如今电磁波已在通讯、遥感、空间控测、军事应用、科学研究等诸多方面得到广泛的应用。
无线电通信的起源1897 年：马可尼完成无线通信试验——电报发收两端距离为18 海里试验是在固定站与一艘拖船之间进行的20 世纪初：两次世界大战导致无线通信蓬勃发展步话机、对讲机等1941 年美陆军就开始装备步话机短波波段，电子管电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按波长电磁波分类-按波长各波段电磁波特点长波通信：沿地面传播，衰减小、穿透能力强 中波通信：地波传播及夜晚电离层反射传播 短波通信：天波传播，适合远距离传输超短波通信：直线传播，视距通信，广播电视、移动通信微波通信：工作频带宽，长距离接力通信第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析传播途径①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.3 无线传播环境•问题：移动通信比较固定通信有那些特殊性呢?•多径无线传播无线路径是一个很复杂的传播媒介•手机发射功率有限手机的发射功率客观限制了蜂窝小区的服务范围手机电池寿命和对人体危害决定了发射功率大小•频率资源有限带宽一定信道编码等占用额外频率资源频率需要被重复利用==> 产生同频干扰•用户行为的不确定性第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析无线信道分析在移动通信研究中的意义无线通信系统的信道十分复杂：9地理环境的复杂性和多样性9用户移动的随机性9多径传播无线信道是制约移动通信质量的主要因素无线信道是研究各种技术的主要推动力量无线信道的建模对于整个移动通信系统仿真的正确性和可靠性有着举足轻重的意义1.4 无线信道分析•无线信道中的损耗一般分为三个层次：—大尺度（又称路径损耗）【path loss】—中等尺度（阴影衰落、慢衰落）【shadowing】—小尺度衰落（快衰落）【fast fading】无线信道分析场强平均值随距离增加而衰减（路径损耗，大尺度衰落）•电磁波在空间传播的损耗场强中值呈慢速变化（慢衰落，阴影衰落，中等尺度衰落）•由地形地貌导致场强瞬时值呈快速变化（快衰落，小尺度衰落）•多径效应——由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，表现为快衰落•多普勒效应——由移动体的运动引起，多径条件下引起频谱展宽三种衰落区别•大尺度衰落主要是路径损耗，可用自由空间传播模型来近似；其特点是：慢变，信道在很长时间内可以认为是恒定的，而且衰落的幅度很小。
无线电传播模型
读《无线传播基本原理》笔记在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传播特性的研究、了解和据此进行的场强预测。
不同频段的频率具有不同的传播特性。
低频段频率传播损耗小，绕射能力强，室内覆盖效果好，但是容量有限。
高频段频率资源丰富，容量大，但是传播损耗大，绕射能力差，室内覆盖效果较差。
无线电波传输途径：直射波或地面反射波（最一般的传播方式），对流层反射波（传播具有很大的随机性，波长小于10米，频率大于30M），山体绕射波（阴影区信号来源，频率越高绕射能力越差）和电离层反射波（超视距通信途径，波长小于1米，频率大于300M）。
无线传播环境：地形结构（开阔区、平滑地形、丘陵地形和山区），人为环境（乡村地区、准郊区、郊区和市区）。
信号衰落：快衰落和慢衰落。
慢衰落：由障碍物阻挡造成的阴影效应，接受信号强度下降，但该场强中值随地理改变缓慢变化，又称阴影衰落。
快衰落：合成波的振幅、相位和角度随机。
快衰落细分为：时间选择性衰落（快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散）、空间选择性衰落（不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样）和频率选择性衰落（不同的频率衰落特性不一样，引起时延扩散）。
信号衰落解决办法：时间分集（符号交织、检错和纠错编码），空间分集（主、分集天线接收）和频率分集。
时间色散－另一种频率选择性衰落，起源于反射，主要指到达接收机的主信号和其他多经信号在空间传输时间差异而带来的同频干扰问题。
通过跳频手段解决“红灯问题”。
采用自适应均衡技术和调整站址来解决该问题。
传播模型是移动通信网小区规划的基础。
模型的价值就是保证了精度，同时节省了人力、费用和时间。
传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求。
常见传播模型：Okumura(奥村)/Hata模型－适用频段：900M - 2000GHzCOST231-Hata模型-适用频段：1500-2000MHzCOST231 Walfish-Ikegami模型-适用频段：800M-200MHzKeenan-Motlev模型-使用室内传播模型校正：通过连续波（CW）测试，校正传播模型参数，增加无线覆盖预测的准确性。
CW014无线传播模型.ppt
优点：准确性高，可提供地图中所有点的完整信息 和区域的覆盖信息 ； 缺点：需要大量的存储空间和巨大的运算量 。
1. 概述
2. 统计性传播模型
目
3. 确定性传播模型
录
4. 总结
确定性模型
室内模型
传播模型
本课总结
本节课程主要介绍常见的无线传播模型。
CW07 WLAN配置与调试
CW08 WLAN测试与验收
CW09 WLAN网络优化与维护
CW10 WLAN终端与配置
第2页
课件编号 CW01-1 CW01-2 CW01-3 CW01-4 CW01-5 CW01-6
课件名称 无线局域网概述 无线通信基础知识 无线传播理论 无线传播模型 WLAN网络结构 WLAN关键技术
室内统计模型（4）
ITU-R.M.2135(InH)传播模型
ITU-R.M.2135（InH）主要用于室内热点传播模型，分为视距和非视距， 并视距比例建模成一定的概率函数，慢衰落采用对数正态分布，具体建 模如下表：
Indoor Hotspot (InH)
Scenario
Path loss (dB)
d：通信距离（km）；
f：频率（MHz）。
对中等城市或大城市：
a(hm)=(1.1logf - 0.7)hm - (1.56logf - 0.8)
对于郊区： Lps = Lp - 2[log(f/28)]2-5.4
对于开阔地：Lpo = Lp - 4.78[log(f)]2+18.33 logf - 40.94
无线传播模型
中国移动通信集团设计院有限公司
无线射频基础知识介绍
无线射频基础知识介绍无线射频（Radio Frequency, RF）技术是一种利用无线电频率范围内的电磁波进行数据传输和通信的技术。
它广泛应用于无线通信、广播、雷达等领域，并且在物联网和5G等新兴领域中扮演着重要角色。
一、无线射频的基本概念无线射频是指频率范围在3kHz到300GHz之间的电磁波。
它是通过振荡器产生的电磁波，并通过天线进行辐射和接收。
射频信号的特点是可以传输较长距离，穿透能力强，适用于无线通信和广播。
二、无线射频的特性1.频率范围广泛：从低频到高频，无线射频可以覆盖从几kHz到几GHz的频率范围。
2.能量传播：无线射频信号以电磁波的形式传播，可以穿透大部分非金属材料，如墙壁、树木等。
3.多径传播：由于无线信号会反射、绕射和衍射，从而形成多个路径的传播，可能导致信号干扰和衰减。
4.抗干扰能力：无线射频系统具有一定的抗干扰能力，可以通过调制技术、编码技术和频谱分配等方式来减小干扰。
三、无线射频的应用领域1.无线通信：无线射频技术是现代移动通信系统的基础，包括手机、无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙和卫星通信等。
2.广播：广播电台利用无线射频技术传输音频信号，实现广播节目的传播。
3.雷达：雷达系统利用射频信号来探测目标的位置、速度和距离，广泛应用于军事和民用领域。
5.定位和导航：利用无线射频信号和三角测量原理，可以实现定位和导航功能，如GPS系统。
6.医疗：医疗设备中的无线射频技术可以用于监测患者的生命体征、无线手术和无线成像等。
7.物联网：物联网系统中的无线射频技术实现物体之间的无线连接和通信，促进设备之间的互联互通。
四、无线射频的未来发展随着科技的不断进步，无线射频技术也在不断发展。
未来，无线射频技术可能会有以下趋势：1.5G技术的推广：5G技术将提供更高的速度和更低的延迟能力，将推动无线通信技术的进一步发展和应用。
2.物联网应用的普及：物联网将实现设备之间的互联互通，无线射频技术在物联网中将发挥更加重要的作用。
5G无线射频规划--Atoll标准传播模型调整
一、传播模型提供用于计算发射端(器)和接收端(器)之间路径损耗的数学方程。
目前有两种模型分别是：1.物理模型:物理模型的路径损耗利用物理无线电波原理，例如自由空间传输、反射或衍射。
2.3.经验模型:经验模型使用测量数据来模拟路径损耗方式。
经验传播模型中包括ITU-R和Hata模型----经验模型使用所谓的预测变量或一般统计建模理论中指定的变量。
4.二、模型标准与修正在移动无线网络规划时首先要获得准确的传播损耗模型，而标准传播模型(SPM)是基于经验公式和一组参数。
在安装Atoll RF规划工具后，SPM参数将设置为其默认值。
可以使用校准或模型调整程序根据实际传播条件调整传播模型，标准传播模型的校准过程有助于提高预测可靠性。
三、传播模型(SPM)公式四、模型调整前操作•数据验证:快速数据验证是导入测量文件和一组代表环礁道路的矢量文件以检查数据是否对应。
检查测量路径是否大约在基站位置开始和/或结束。
如可能检查基站附近的一些图片以检查附近没有障碍物。
如果在一个方向上存在障碍物，则可以通过固定考虑数据的负角度和正角度来根据方向过滤测量数据。
••信号强度过滤器:模型调整目的是产生一个准确模型，该模型将代表模型本身有效区域内的传播，因此需要考虑模型自身对信号电平的限制。
具有动态范围能力的测量设备也存在局限性，这一点也需要考虑到。
一般来说超过–40dBm的信号会被滤除，因为它们会因接收器过载而变得不准确，对于最小信号过滤必须考虑接收器的灵敏度和容差。
因此必须滤除低于“接收器灵敏度+目标标准差”的信号以避免统计结果中噪声饱和的影响。
•距离滤波器:距基站距离小于200m的测量数据被丢弃，因为这些点距基站太近无法正确表示传播在整个区域，最大距离的常见限制是10公里。
••点密度过滤器:根据与杂波类相关的项目进行另一种过滤，如果只有少数测量路径包含特定杂波类别或者只有少数点位于该类别中则可以滤除该杂波类别；事实上保留此类可能会产生一些糟糕的统计结果或错误地影响模型调整。
RFID(无线射频)知识百科
RFID基础知识 (1)RFID应用领域 (4)RFID相关术语 (4)标签 (6)RFID读写设备基本介绍 (8)RFID读写器 (10)RFID知识进阶 (11)RFID工作频率的分类 (13)RFID中间件知识 (15)如何保护RFID内部信息 (19)RFID天线知识 (21)电子标签耦合 (23)电子标签的制作及封装 (25)射频标签通信协议简介 (26)射频标签内存信息的写入方式 (26)RFID工作频率指南和典型应用 (27)从传统条码到RFID (30)射频技术和条码的比较 (36)RFID标签能否取代条码技术 (38)使用高频标签会对人体有辐射危害吗 (39)RFID面临的问题 (39)RFID基础1．什么是RFIDRFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。
常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码，等等。
一套完整 RFID系统由 Reader 与 Transponder 两部份组成 ,其动作原理为由 Reader 发射一特定频率之无限电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将內部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。
Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命。
RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片防盜器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。
RFID标签有两种：有源标签和无源标签。
以下是电子标签内部结构:芯片+天线与RFID系统组成示意图2．什么是电子标签电子标签即为 RFID 有的称射频标签、射频识别。
它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。
室内覆盖无线电波传播及模型
三、室内覆盖无线电波传播及模型（一）、室内覆盖模型的选用1、室内覆盖模型的选用下面进行室内模型的比较，如下表所示：表3-1 室内模型的比较上面介绍的Oku mura传播模型，对于室外覆盖预测应用较好，但不适合室内电波传播的预测，因为室内电波传播的特点是微小区，直射波。
在大厅内的传播更接近于自由空间的传播模型情况：Lm=32.45+20lgf+20lgd 式3.1.1根据公式，可计算出对应不同距离的损耗值如表3-2所示。
表3-2对应不同距离的损耗值一般情况室内分布系统天线口的辐射功率不大于17dBm,当综合考虑建筑物结构的衰耗，较多取13dBm,此时不同距离对应的场强值如下表3-3所示。
表3-3不同距离对应的场强值考虑到楼内多层之间的传播情况，加上传播环境的差异较大，因此也经常使用ITU推荐的室内传播模型进行设计。
其计算公式是：Lm=20lgf+Nlgd+L f(n)-28dB 式3.1.2式中：N——距离损耗系数；f——频率（MHz）；d——距离；L f——楼层穿透损耗（dB）；N——楼层数。
2、设计原则（1）、设计原则以最少的设备满足设计要求；（2）、不会因增加室内覆盖系统而影响整个网络的性能；（3）、兼容所有移动通信体制：CDMA800，GSM900，DCS1800，3G(2GHz 频段，增加新的系统简单方便；)（4）、使用寿命长，具有远程监控能力，管理维护方便；（5）、综合考虑性价比。
a根据现场实测和OMC统计，室内通话质量良好，无乒乓切换发生.b95%室内覆盖，保证在95%以上所需要室内覆盖的地区，不论空闲和通话状态用户占用室内信道。
c95%室内用户占用，保证95%以上的信道占用由室内用户产生。
并尽可能达到100%。
d无信号泄漏，保证室内信号不对室外网络产生干扰，室内信号在覆盖边界（如窗口）在保证室内通话基础上不会太强。
e环保性，保证室内信号在规定的最高电平以内，一般规定在人员经常停留地区最高信号接收电平不超过-25dBm。
无线传播理论和传播模型
自由空间的路径损耗计算前提条 件
必须要满足天线的远场，天线的近场与远场 是以距离 划分：
df
df 2D2
且要求
d f D 及 d f
（D 为天线的最大物理尺寸）
自由பைடு நூலகம்间的路径损耗计算前提条 件
如工作频段850M的一个室外基站天线，假 设天线的最大尺寸为2m，我们计算得到其 远场距离为：
大尺度衰落 描述由距离引起的信号的衰 减，中值信号功率与距离长 度增加的某次幂成反比变化
陆地移动通信中的无线信号
多径衰落
当接收机在可引起反射、绕射的 复杂环境下移动时，在不到一个 波长范围内会出现几十分贝的电 平变化和激烈的相位摆动
课程内容
电波传播基础 自由空间的电波传播 无线传播模型的分类 常用的传播模型
城区的电波传播
很少有直射波能直接到达移动台，大部分情况，接收的信号主 要是反射波、绕射波和散射波的叠加
城区的电波传播
电波在城市峡谷中的波导效应
开阔地的电波传播
在开阔地，电波传播方式相对简单，主要以直射波 和反射波为主
陆地移动通信中的无线信号
陆地无线电波传播极其复杂，存在直射、反射、绕射 和散射等多种传播方式和多径，有时会引起严重的信 号衰落
基站发出的无线电信号的传播路径损耗受地面地形地 物的影响很大，基站越高信号传得越远
无线电波传播还和频率相关，频率越高，传播路径损 耗越大，绕射能力越弱，传播的距离也越近
陆地移动通信中的无线信号
小尺度衰落 描述多径衰落，通常服从瑞利概率密度函数， 因而也称为瑞利衰落
中尺度衰落 描述阴影衰落，变化趋向于正态（高斯） 分布，通常称为对数正态衰落
课程内容
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P波段：230~1000MHz； L波段：1000MHz~2000MHz；
大家熟知的GPS系统，其工作频率就在此波段（1575MHz左右）；
S波段：2000MHz~4000MHz； C波段：4000MHz~8000MHz；目前主要用于卫星电视转播； X波段：8000MHz~12.5GHz；目前主要用于微波中继； Ku波段：12.5GHz~18GHz；目前主要用于微波中继和卫星电视转播； K波段：18GHz~26.5GHz； Ka波段：26.5GHz~40GHz； 频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力越强。但是，低频段频率 资源紧张，系统容量有限，因此主要应用于广播、电视、寻呼等系统。 高频段频率资源丰富，系统容量大；但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离 越近，绕射能力越弱。另外频率越高，技术难度越大，系统的成本也相应提高。
慢衰落损耗是由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影 效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而 产生的损耗，一般遵从对数正态分布。 快衰落损耗是由于多径传播而产生的损耗，它反映微观小范围内数十波长量级 接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从瑞利分布或莱斯分布。快衰落又 可以细分为以下3类：
从公式可以推导出以下结论：
无线电波在地面传播时，在同样的传播距离上，其传播损耗比自由空间传播时 要大得多：当取值为4时，距离d加倍，传播损耗增加12dB，即：信号衰减16 倍； 增加天线高度，可以减少传播损耗。
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无线射频基础知识－无线传播原理与传播模型
在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计 算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传 播特性的研究、了解和据此得到的传播模型进行场强预测。
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P-4
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P-1
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P-2
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无线传播原理是进行移动通信系统工程设计与研究、频谱有效利用、电磁兼容性等课题 所必须了解和掌握的基本理论。
-1.9dB -1.9dB
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ห้องสมุดไป่ตู้
无线电波的波长、频率和传播速度的关系，可以用以下公式表示： 无线电波在真空中的传播速度为光速c（3E+8米 / 秒）；在介质中的传播速度小 于光速。不过，实际计算波长时，为了方便起见，通常忽略介质的影响，以光 速计算。
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对于移动台（手机）而言，因为只有一根天线，因而不具有空间分集功能。 基站接收机对一定时间范围（时间窗）内不同时延信号的均衡能力也是一种空 间分集的形式。 CDMA通信中软切换时，移动台与多个基站同时联系，从中选取最好的信号送给
交换机，同样是一种空间分集的形式。
时间分集：采用符号交织、检错和纠错编码等方法。不同编码所具备的抗衰落特性不一 样，这也是当今移动通信研究的前沿课题。 频率分集：采取扩频方式来解决快衰落。频率分集理论的基础是相关带宽，即当两个频 率相隔一定间隔后，就认为他们的空间衰落特性是不相关的。移动通信频段，大量数据 表明，两个频率间隔大于200KHz，就可获得这种不相关性。
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P-11
有了自由空间的传播损耗公式后，考虑在平坦的，但不理想的表面上2个天线之间的实 际传播情况，得到以上公式。
当已知工作频率时，可以以L0来表示与频率相关的损耗； 称为路径损耗斜率，在实际的 蜂窝系统中，根据测量结果显示， 的取值范围一般在3～5之间。
电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，电流会产生磁场，变动的磁 场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场。
在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有 能量辐射出去；在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路， 于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介 质也能向外传递能量，这就是一种辐射。
在不同的频段内的频率具有不同的传播特性：
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P-6
无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：直射波或地面反射波、绕射波、 对流层反射波、电离层反射波。
发射机与接收机间最简单的传播方式是自由空间传播，即所谓的直达波或视距波，可用 于卫星和外部空间通信，或者用于陆上视距传播（两个微波塔之间）。
P-5
UHF频段与其他频段相比，在覆盖效果和容量之间折衷的比较好，因此被广泛应用于移 动通信领域。当然，随着人们对移动通信的需求越来越多，需要的容量越来越大，移动 通信系统必然要向高频段发展。 除了以上的频带划分方法外，对于UHF以上频段，还有一种按照“雷达波段”的划分方 法，使用也比较普遍：
自由空间指该区域是各向同性（沿各个轴特性一样）且同类（均匀结构）。
在地表附近，无线电波的传播主要表现为地波传播。地波传播可看作是直射波和地面反 射波的综合。
直射波和反射波叠加的结果可能使信号加强，也可能使信号减弱，即所谓的多 径效应。 绕射波的强度受传播环境影响很大，且频率越高，绕射信号越弱。
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P-14
穿透损耗代表信号穿透建筑物的能力，不同结构的建筑物对信号的影响非常大。同一建 筑物对长波长（低频）产生的穿透损耗大于短波长（高频）。
常见场景下的穿透损耗经验值如下：
隔墙阻挡：5~20dB 室外基站覆盖高层建筑室内，穿透损耗值是楼层高度的函数：-1.9dB/层 家具等室内障碍物的阻挡： 2~15dB 厚玻璃： 6~10dB 楼层阻挡：＞20dB 电梯的穿透损耗：30dB左右 茂密树叶损耗：10dB 火车车厢的穿透损耗为：15~30dB
电磁波是能量的一种，凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波。 描述电磁场的基本理论，是大家耳熟能详的“麦克斯韦方程组”：Maxwell's equations
No.1 方程：描述了电场的性质。 No.2 方程：描述了磁场的性质。 No.3 方程：描述了变化的磁场激发电场的规律。 No.4 方程：描述了变化的电场激发磁场的规律。 λ（波长）＝Ｖ（速度）/ｆ（频率）
绕射损耗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：频率越 高，建筑物越高、越近，绕射损耗越大；相反，频率越低，建筑物越矮、越远，绕射损 耗越小。因此，选择基站站址时，需要考虑对绕射传播可能产生的各种不利因素，并努 力加以避免。
预测路径损耗时，把这些障碍物看作尖形障碍，即“刃形”，可以用物理光学中常用的 方法计算损耗，不过，计算公式非常复杂。
在研究电波传播时，首先要研究两个天线在自由空间（各向同性，无吸收，电导率为零 的均匀介质）条件下的特性，即：自由空间的传播损耗。
从公式中可以推导出以下结论：
6/3dB=2
2^2=4
当距离d加倍时，自由空间传播损耗增加6dB，即：信号衰减4倍； 当频率f加倍时，自由空间传播损耗增加6dB，即：信号衰减4倍；
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P-9
空间分集：采用主分集天线接收的办法来解决快衰落问题。基站的接收机对主分集通道 分别接收到的的信号进行处理（一般采取最大似然法），接收的效果由主分集天线接收 的不相关性所保证。
所谓不相关性是指：主集天线接收到的信号与分集天线的接收信号不具有同时 衰减的特性，这也就要求采用空间分集时主分集天线之间的间距大于10倍的无 线信号波长，或者采用极化分集的办法，保证主分集天线接收到的信号不具有 相同的衰减特性。
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P-8
无线信道是随机时变信道，信号在无线信道中传播，会产生传播损耗（路径损耗），慢 衰落（阴影衰落），快衰落。
可预知
传播损耗是指在空间传播所产生的损耗，它描述了由于移动用户与基站之间相 对距离产生变化而引起的损耗的变化，主要与无线电波频率以及移动用户与基 站之间的距离有关。
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无线射频基础知识－无线传播原理与传播模型
P-7
在一个典型的蜂窝移动通信环境中，由于接收机与发射机之间的直达路径被建筑物或其 他物体所阻碍，所以，在蜂窝基站与移动台之间的通信往往不是通过直达路径，而是通 过许多其他路径完成的。在UHF频段，从发射机到接收机的电磁波的主要传播模式是散 射，即从建筑物平面反射或从人工、自然物体折射，如图所示。 所有的信号分量合成产生一个复合波，它的信号的强度根据各分量的相对变化而增加或 减小。其合成场强在移动几个波长的距离中会有20～30dB的变化，其最大值和最小值 发生的位置大约相差1/4波长。这种由于不同传播路径信号合成产生的信号波动，称为 多径效应或快衰落。