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1设计一条通信电路应考虑的基本内容1技术指标的确定与分配2设备的选择（收、发系统、频率、天线系统等）3传输特性的估算（传输损耗、干扰噪声、衰落、时延、交叉极化等）4成本和应用性能的评估等1、微波传播受对流层传输媒质的影响主要有哪些？大气折射率的随机变化，使信号随机起伏；大气分子对高频波的强烈吸收；云、雾、雨、雪等降水物和矿、砂、尘、烟等对微波的吸收和散射。2.什么是电波传播空间的非涅耳区？传输功率起主要作用的空间区域，若在此区域中符合自由空间传播的条件，则可认为电波在自由空间中传播，这个区域称为传播主区。以收发点Q、P为焦点的椭球旋转面所包含的空间区域为电波传播空间的菲涅尔区。3.证明第n非涅耳区半径的表达式为：121FndddnFn24.什么是最大和最小非涅耳区半径？3根据惠更斯－菲涅尔原理，只需要第一菲涅尔区面积的1/3，即可获得与自由空间相同的信号强度，与此对应的菲涅尔区半径为最小菲涅尔区半径0F，即dddFFFF21102120577.0577.0)(315.在微波中继电路设计时，接收天线的高度越高，接收信号场强越大吗？为什么？不是。天线高度是微波电路设计中的一个重要问题，它不仅取决于天线工作点场强干涉瓣的峰点或谷点，同时也与余隙的大小，反射点的位置落在何处有密切关系。它的计算公式为：2211220201,2424trdndddnddhhKRdKRdK为等效地球半径因子，0R为地球半径；rthh、为收、发天线高度。通过地面反射波影响的分析，当n为奇数时，接收点场强出现最大，即0(1)ER；n为偶数时，接收点的场强出现最小值，即0(1)ER。18、试证明收、发天线的等效高度分别为：'210/2tthhdR，'220/2rrhhdR4若要通过反射点C作一切面，视为等效平面地，自天线位置P、Q点向切面作垂线，得出天线等效高度/th和/rh。因为rthhd,，所以th和/th、rh和/rh间夹角很小，可以认为rrrttthhhhhh//,根据图示几何关系有2221100000022222000000=+-=2+=2+2=+-=2+=2+2tttttttrrtrrrrdrRhRRhhhRhRhRhdrRhRRhhhRhRhRh所以0220212/,2RdhRdhrt，0R为地球半径，21,dd分别为反射点至天线垂足的球面距离，因此，天线的等效高度为：/210/2tthhdR，/220/2rrhhdR。51.折射指数N随高度h变化有几种类型？（用图示表示。）对应的射线轨迹分别有哪几种？（用图示表示。）根据N随高度h的变化特性可将折射分成下面几种类型，如图5－13所示。当dN/dh0时为正折射，此时电波射线轨迹向下弯曲;dN/dh0时为负折射，射线轨迹向上弯曲;dN/dh=0时无折射，射线轨迹为一直线。63根据不同范围的K值，（即：K1,K=1,K=4/3,K趋于无穷,及K0），画出电波在实际地球上的轨迹，及相对应的等效直线传播时地球的剖面图。等效地球半径因子K值,它定义为:等效地球半径Re与实际地球半径R0之比值，即0011/eRKRRdndh通常中纬地区，K的平均值为4/3，即相当于前面所讨论的标准大气层产生的折射—标准(正常)大气折射，当产生正折射时K1；负折射时K1。各个不同气候地区K值有所不同，其大致范围为寒温带：K=4/3温带：K=6/5～4/3热带：K=4/3～2/371.根据传播余隙Hc，应用非涅耳区的概念，传播电路可分为哪几种？1.若已知工作频率6GHz，传播距离d为60km，传播区域地面最高点的距离d1为15km，判断该电路属于哪一种类型。1.可利用图5-3求出该处的第一菲涅尔区半径；1.由式（5-7）计算出最小菲涅尔区半径；只需要第一菲涅尔区面积的1/3，即可获得与自由空间相同的信号强度，与此对应的菲涅尔区半径为最小菲涅尔区半径0F，即dddFFFF21102120577.0577.0)(31将此值与从剖面图上量得的传播余隙值比较，即可判定此电路属于哪一种类型的电路。3分析大气折射率的变化引起传播余隙变化的特点，（参考书p186）。891.说明雨滴或云、雾滴尺度分布谱的物理意义。目前常用的雨滴谱有劳斯-帕森斯分布、马歇尔-帕尔默分布和约斯分布。10Q是衰减截面，为悬浮粒子直径D的函数；为波长；()ND为DSD。衰减截面Q是用经典的Mie散射理论来定义和计算的，Mie散射理论即单球对平面波散射理论。m为悬浮粒子的复折射率，为频率和温度的函数。3什么是降雨去极化（交叉极化）现象？交叉极化分辨率(XPD)的定义是怎样？凡电磁能量由一种极化状态转移到另一种与之正交的极化状态，这种现象称为去极化，或称为交叉极化。11所以XPD的定义意味着发射一种线极化波，接收到同极化信号电场与交叉极化的电场强度之比的分贝数。3微波中继通信中信号衰落主要有哪些类型？各有什么特点？分别简述之。闪烁型衰落是由于大气局部微小的扰动（即：大气湍流），产生折射率起伏使视距电路的无线电波发生轻微的聚焦与散焦而引起的。这种衰落对通信质量稳定性影响不大。1.K型衰落。由于大气温度、湿度、压强的随机变化，使大气折射率n沿高度的变化也是一随机变量。存在多径传输的微波电路中，各射线的行程差以及各射线在接收点场强的相位也随机变化。它们之间的相互干涉使接收点场强起伏变化，形成衰落。大气折射率n随高度的变化，可通过等效地球半径因子K来描述，故称这种由于K值的变化而引起的衰落为K型衰落。2.波导型衰落。由于大气层出现大尺度的逆温层或水汽急剧递减而形成超折射时，无线电波在该层内被陷获，像在波导内传播一样，通常把这部分对流层结称为大气波导。在地面形成的波导称为地面波导，在高空形成的波导称为高空波导，如图5－53所示。3.混合型衰落。跨越水网地带的微波电路，由于地面反射较强，容易出现K型衰落，同时也存在着产生波导型衰落的条件，当两种类型的衰落同时出现时，形成混合型衰落。此时，接收点的场强既受K值变化时地面反射的影响，也受大气波导层的影响。由地面反射波、直接波和大气波导中产生的多径波叠加而成，如图5-57所示。1减小衰落的措施主要有哪些？分别简述之。1)地区的选择。从减小衰落、增加稳定性来考虑，微波电路所通过的地区，最好选择在山地丘陵地带，尽量避免穿越开阔的平原或水网地区，因为这些地区容易出现干涉型K型衰落。在山区电路，地面反射可以忽略，故最大站距主要是受大气不均匀层的影响。站距越长，传输质量越不易保证；但站距太短，建站数目增多，投资大，因此要选择合适的站距，山区以50～60km为宜，高原地区可选60～70km。12天线高度尽量做到一高一低，使反射点接近电路的某一端，以减小余隙的变化量，增大电路的稳定度。2什么是空间相关性、频率相关性？3什么是空间分集接收，空间分集时天线高度差的确定？空间分集接收可在微波频率、中频或基带频率上实现，按信号的处理方式可分同相合成和开关倒换两种形式。13144什么是频率分集，主要可分为哪两种类型？151什么是反射板；1什么是折射网；161解释无源中继的工作方式。当收发两站之间存在着障碍时，不能建立直接的传播路径，可以利用无源反射板改变波束的方向，绕过障碍物而建立通路，这种方式又称无源中继。1对流层散射传输损耗主要包括哪些损耗？2结合前面的内容，较详细的讨论电波在大气中传播时大气引起的损耗。172在对流层散射传播中，当实际的天线增益低于自由空间中传播时的增益，这种现象，称为天线介质耦合损耗。3天线偏移损耗是指_________。1选择性衰落分别有哪些？182什么是分集接收法？分集接收的办法从同一来源但经过不同路径达到接收点的几个互不相关的信号中选择最强的一个或几个信号组合起来，以求降低信号电平的起伏。很显然，分集效果的好坏决定各个信号的衰落相关程度。3分集接收可有哪几种方法。空间分集、频率分集、角度分集4说明空间分集、及其分类和特点，分集距离的计算。19205说明频率分集、特点，分集频率间隔的计算。211.叙述卫星通信的特点。它具有频率高，通信容量大，通信范围广，距离远，稳定，经济效益好等一系列优点。2.计算地－空路径上降雨引起的衰减时，与哪些降雨特性有关。雨引起的电波衰减不仅与频率有关，还与雨滴大小、雨量和电路穿过雨区长度等因素有关。2216、视线传播距离d0的近似计算公式，根据传播距离大小可把传播区域分为哪三个区？视线距离：当收发天线高度一定时，直射波所能达到的最远距离称为视线距离0d它的计算式为03.57()kmtrdhh式中,trhh分别是收发天线的假设高度(m),若考虑标准大气折射的情况，系数3.57应改为4.12。由于地面是球形的，通信距离不同时，电波传播特点也有所不同。通常，依据接收点离开发射天线距离d的大小而分成三个区域：07.0dd区域，称为亮区；003.17.0ddd的区域，称为半阴影区；03.1dd的区域，称为阴影区。28、什么是传播余隙？如何计算传播余隙？地形起伏的最高点与收发天线联线之间的垂直距离cH即为传播余隙。1()rthhhdd路径的传播余隙为ctbsHhhHH式中th、rh分别为两端天线的高度，bH为地形最高点处的地球凸起高度，sH为自地面（如海平面）起算的地形最高点的高度。将h代入得传播余隙的表达式得：1120//2ctrtsHhhhddddRH。根据cH的情况，应用菲涅尔区的概念，可把传播电路分为三种类型，即当0cHF时，称为开电路；00cHF时，称为半开电路；0cH时，称为闭电路。F0是由式（5-7）给出的最小菲涅尔区半径。5、为什么在微波中继通信系统中常采用高低天线的方法（即发、收天线的高度不同）？天线高度尽量做到一低一高，使反射点接近电路的一端，以减小余隙的变化量，增大电路的稳定度。23