电波传播和移动信道传输特性的研究
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任何阻挡、无任何多径的传播空间。
◆无线电波在自由空间传播时，其单位
面积中的能量会因为扩散而减少。这 种减少，称为自由空间的传播损耗。
d PT
如图所示，发射功率为PT，发射天线 为各向均匀辐射，则以发射源为中心，
d为半径的球面上单位面积的功率为： S ＝ PT / 4 d2
自由空间传播(2)
◆由于天线有方向性（设发射天线增益为GT）,则接收点 的电波功率密度
相关知识------- 无线频谱
◆电磁波按频率或波长可划分为无线电波、红外线、可见光 、紫外线、X射线和伽马射线
◆无线电波指从几赫兹到3000GHz范围内的电磁波，而其中 30MHz到3GHz之间的频段比较适合移动通信
◆ 无线频谱是非常宝贵的资源，在通信中，我们对频率使用 有很严格的限制。国际上采用了比较统一的标准，比如移 动通信就划分了一定的频率范围，每一个（连续的）频率 范围我们称为频段。其他的频段用于卫星通信，微波通信
100m处接受功率为：
P rP (4 rG t) G 2r d 2 2(5 4(1 )) 2 0 (1 1 )(1 ( /)0 3 2( )1 2 )0 3 .5 1 6 W 0 3 .5 1 30 mW
则 P r ( d) B 1 lo P 0 r m ( m g ) 1 W lo 3 0 . 5 1 g 3 m 0 ( ) 2 W . 5 d 4 B
(波 長) x (頻 率) = c
◆麦克斯韦科学地预言了电磁波的存在，并揭示了光、电、磁现象的本
质的统一性
◆赫兹第一次证实了电磁波的存在，且具有与光类似的特性
◆俄国波波夫制作了无线电收发信机，作了用无线电传送莫尔斯电码的
表演，当时拍发的报文是“海因里希·赫兹”
◆第一次以电磁波传递实际讯息是1897年意大利的马可尼开始的
10km处功率为： 使用近地距离公式确定10km处的接
收功率（dBm），其中
d
=100m,d=10km
0
P r( 1 k) 0 m P r( 1) 0 2 l0 o 0 1 1g 0 ) 0 (2 0 0 .5 d 4 0 B 4 0 dm 0 B 6 .5 d 4B
概要
◆电波传播机制分析
◆例如：GSM手机的最大发射功率2W换成分贝值为33dBm； 手机接收到的信号强度－40dBm为0.0001mW，－70dBm为 0.0000001mW
例：如果发射机发射50瓦的功率，将其换算成(a)dBm和(b)dBW；如果该发射机 为单位增益天线,并且载频为900MHz,求出在自由空间中距天线100m处接受功率 为多少dBm。10km处Pr为多少？假定接收天线为单位增益
相关知识------- 无线电波的本质
◆无线电波属于电磁波，电磁波是变化着的电场和磁场共同产生的 。光
也是一定波长的电磁波。所有电磁波在真空 都以一种速度传播 ( 光 速 ﹐ c = 299792450 米 / 秒 )。 在 真 空 中 ﹐ 電 磁 波 的 傳 播 速 度 (c) 、 波 長 和 頻 率 ， 有 以 下 的 简单关系 ：
参考距离 d 0 在室内环境典型值取为1m，室外环境取为100m 或1km
◆自由空间损耗及其分贝数表示 令： Pr / PT = Gr GT / LS 其中LS 定义为自由空间传播损耗 则： LS = (4 d / )2 = (4 f d / c )2
L fs 3 .4 2 2 4 l0 d g ( k) m 2 l0 g f( M )( H dB ) z W
解：已知：发射功率，Pt=50W载频，fc=900MHz，则发射功率
(a) (b) P t ( d) B 1 lW 0 o P t ( W g ) / 1 W ( [ ) 1 ]l0 o 5 ] g 1 0 . 0 d [ 7B
P t ( d) B 1 lo 0 m P t ( m g ) / 1 m ( [ W ) 1 ] W lo 0 5 1 g 0 3 ] 0 4 [ . 0 d 7B
■自由空间传播 陆地传播机制
◆移动环境下的信道分析
■移动无线传播环境 ■大尺度多径衰落模型 ■小尺度路径损耗模型
实际空间传播
传播路径
若从移动信道中的电磁波传播上看主要可分为：
◆直射波---视距传播
◆反射波
◆绕射波
发射天线
直射波
反射波
另外，还有穿透建筑物的传播
地表面波
以及空气中离子受激后二次发射的漫
S4P d T2G T (Wm2)
◆设接收天线的有效接收面积为 AR，则
源自文库
2 AR 4GR
(m 2)
其中Gr为接收天线增益， 为自由空间波长
◆接收天线处的功率为
P r (4d)2P TG TG R (W )
自由空间传播(3)
◆使用近地距离 d 0 的 Pr (d )
P r(d ) P r(d 0 )d d 0 ()2 d d 0
等等。
相关知识 ------- 无线电波的相位
每一频率的电波有其相应的波长，我们把一 个波长对应为2π的相位，比如有两路相同频率 的电波，在传输过程中，有一路电波比另外一 路电波快了半个波长那么我们就说该电波比另 外一路超前了π相位，另外一路就比前面一路 滞后了π相位
自由空间传播（1）
◆什么叫自由空间？无任何衰减、无
第三章 电波传播和移动信道 传输特性的研究
◆无线电波传播特性分析
■自由空间传播 ■陆地传播机制
◆移动环境下的信道分析
■移动无线传播环境概述 ■大尺度多径衰落模型 ■小尺度路径损耗模型
概要
◆无线电波传播特性分析
自由空间传播 ■陆地传播机制
◆移动环境下的信道分析
■移动无线传播环境 ■大尺度多径衰落模型 ■小尺度路径损耗模型
功率单位
◆无线信号的相对强度用分贝（db）来衡量.分贝是一个用10为 底的对数表示的比值的单位，设P为系统中某一点的功率，P0 为 参考点的功率，则用db表示的功率比值由 10lg(P/P来0) 计算.
◆由于1db是一个比值或相对单位，db值本身并不确定测量参数 的绝对值，而db的导出单位则可表示绝对值。有分贝瓦（dBW ，相对于1W的分贝数）和分贝毫瓦（dBm，相对于1mW的分贝 数）两个常用单位
反射产生的散射波……但是它们相对
◆无线电波在自由空间传播时，其单位
面积中的能量会因为扩散而减少。这 种减少，称为自由空间的传播损耗。
d PT
如图所示，发射功率为PT，发射天线 为各向均匀辐射，则以发射源为中心，
d为半径的球面上单位面积的功率为： S ＝ PT / 4 d2
自由空间传播(2)
◆由于天线有方向性（设发射天线增益为GT）,则接收点 的电波功率密度
相关知识------- 无线频谱
◆电磁波按频率或波长可划分为无线电波、红外线、可见光 、紫外线、X射线和伽马射线
◆无线电波指从几赫兹到3000GHz范围内的电磁波，而其中 30MHz到3GHz之间的频段比较适合移动通信
◆ 无线频谱是非常宝贵的资源，在通信中，我们对频率使用 有很严格的限制。国际上采用了比较统一的标准，比如移 动通信就划分了一定的频率范围，每一个（连续的）频率 范围我们称为频段。其他的频段用于卫星通信，微波通信
100m处接受功率为：
P rP (4 rG t) G 2r d 2 2(5 4(1 )) 2 0 (1 1 )(1 ( /)0 3 2( )1 2 )0 3 .5 1 6 W 0 3 .5 1 30 mW
则 P r ( d) B 1 lo P 0 r m ( m g ) 1 W lo 3 0 . 5 1 g 3 m 0 ( ) 2 W . 5 d 4 B
(波 長) x (頻 率) = c
◆麦克斯韦科学地预言了电磁波的存在，并揭示了光、电、磁现象的本
质的统一性
◆赫兹第一次证实了电磁波的存在，且具有与光类似的特性
◆俄国波波夫制作了无线电收发信机，作了用无线电传送莫尔斯电码的
表演，当时拍发的报文是“海因里希·赫兹”
◆第一次以电磁波传递实际讯息是1897年意大利的马可尼开始的
10km处功率为： 使用近地距离公式确定10km处的接
收功率（dBm），其中
d
=100m,d=10km
0
P r( 1 k) 0 m P r( 1) 0 2 l0 o 0 1 1g 0 ) 0 (2 0 0 .5 d 4 0 B 4 0 dm 0 B 6 .5 d 4B
概要
◆电波传播机制分析
◆例如：GSM手机的最大发射功率2W换成分贝值为33dBm； 手机接收到的信号强度－40dBm为0.0001mW，－70dBm为 0.0000001mW
例：如果发射机发射50瓦的功率，将其换算成(a)dBm和(b)dBW；如果该发射机 为单位增益天线,并且载频为900MHz,求出在自由空间中距天线100m处接受功率 为多少dBm。10km处Pr为多少？假定接收天线为单位增益
相关知识------- 无线电波的本质
◆无线电波属于电磁波，电磁波是变化着的电场和磁场共同产生的 。光
也是一定波长的电磁波。所有电磁波在真空 都以一种速度传播 ( 光 速 ﹐ c = 299792450 米 / 秒 )。 在 真 空 中 ﹐ 電 磁 波 的 傳 播 速 度 (c) 、 波 長 和 頻 率 ， 有 以 下 的 简单关系 ：
参考距离 d 0 在室内环境典型值取为1m，室外环境取为100m 或1km
◆自由空间损耗及其分贝数表示 令： Pr / PT = Gr GT / LS 其中LS 定义为自由空间传播损耗 则： LS = (4 d / )2 = (4 f d / c )2
L fs 3 .4 2 2 4 l0 d g ( k) m 2 l0 g f( M )( H dB ) z W
解：已知：发射功率，Pt=50W载频，fc=900MHz，则发射功率
(a) (b) P t ( d) B 1 lW 0 o P t ( W g ) / 1 W ( [ ) 1 ]l0 o 5 ] g 1 0 . 0 d [ 7B
P t ( d) B 1 lo 0 m P t ( m g ) / 1 m ( [ W ) 1 ] W lo 0 5 1 g 0 3 ] 0 4 [ . 0 d 7B
■自由空间传播 陆地传播机制
◆移动环境下的信道分析
■移动无线传播环境 ■大尺度多径衰落模型 ■小尺度路径损耗模型
实际空间传播
传播路径
若从移动信道中的电磁波传播上看主要可分为：
◆直射波---视距传播
◆反射波
◆绕射波
发射天线
直射波
反射波
另外，还有穿透建筑物的传播
地表面波
以及空气中离子受激后二次发射的漫
S4P d T2G T (Wm2)
◆设接收天线的有效接收面积为 AR，则
源自文库
2 AR 4GR
(m 2)
其中Gr为接收天线增益， 为自由空间波长
◆接收天线处的功率为
P r (4d)2P TG TG R (W )
自由空间传播(3)
◆使用近地距离 d 0 的 Pr (d )
P r(d ) P r(d 0 )d d 0 ()2 d d 0
等等。
相关知识 ------- 无线电波的相位
每一频率的电波有其相应的波长，我们把一 个波长对应为2π的相位，比如有两路相同频率 的电波，在传输过程中，有一路电波比另外一 路电波快了半个波长那么我们就说该电波比另 外一路超前了π相位，另外一路就比前面一路 滞后了π相位
自由空间传播（1）
◆什么叫自由空间？无任何衰减、无
第三章 电波传播和移动信道 传输特性的研究
◆无线电波传播特性分析
■自由空间传播 ■陆地传播机制
◆移动环境下的信道分析
■移动无线传播环境概述 ■大尺度多径衰落模型 ■小尺度路径损耗模型
概要
◆无线电波传播特性分析
自由空间传播 ■陆地传播机制
◆移动环境下的信道分析
■移动无线传播环境 ■大尺度多径衰落模型 ■小尺度路径损耗模型
功率单位
◆无线信号的相对强度用分贝（db）来衡量.分贝是一个用10为 底的对数表示的比值的单位，设P为系统中某一点的功率，P0 为 参考点的功率，则用db表示的功率比值由 10lg(P/P来0) 计算.
◆由于1db是一个比值或相对单位，db值本身并不确定测量参数 的绝对值，而db的导出单位则可表示绝对值。有分贝瓦（dBW ，相对于1W的分贝数）和分贝毫瓦（dBm，相对于1mW的分贝 数）两个常用单位
反射产生的散射波……但是它们相对