课程02-无线传播基本理论

无线传播理论基本知识GoodGoodStudyDayDayUP!主要内容无线电波基本原理1无线电波传播特性2无线电波传播模型3Page2Page3基本原理－无线频谱不同的频段内的频率具有不同的传播特性FrequencyClassificationDesignation3-30Hz30-300HzExtremelyLowFrequencyELF300-3000HzVoiceFrequencyVF3-30KHzVery-lowFrequencyVLF30-300KHzLowFrequencyLF300-3000KHzMediumFrequencyMF3-30MHzHighFrequencyHF30-300MHzVeryHighFrequencyVHF300-3000MHzUltraHighFrequencyUHF3-30GHzSuperHighFrequencySHF30-300GHzExtremelyHighFrequencyEHF300-3000GHzPage4电场电场电场振子电波传输方向磁场磁场基本原理－电磁波的传播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，为垂直极化波如果电波的电场方向与地面平行，为水平极化波基本原理－电磁波的传播池塘中的波纹：能量从源点向四周传播，并逐渐减弱电磁波的传播与此类似，不同之处（当辐射源是各向同性的理想点源时）：在三维空间以球面波的形式传播传播介质不同，空气、障碍物、反射物Page5①建筑物反射波②绕射波③直达波④地面反射波基本原理－传播路径Page6无线电波基本原理1无线电波传播特性2无线电波传播模型3Page7主要内容无线传播环境电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接决定传播模型的选取。影响环境的主要因素：自然地形（高山、丘陵、平原、水域）人工建筑的数量、分布、材料特性该区域植被特征天气状况Page8三种损耗=平均信号强度++慢衰落快衰落信号(dBm)距离对于室内覆盖还要考虑穿透损耗。Page9Page10θθε0μ0εμε0μ0dDw1w2E1E2XdBmWdBm穿透损耗=X-W=BdB电磁波穿透墙体的反射和折射穿透损耗（1）室内信号取决于建筑物的穿透损耗室内窗口处与室内中部信号差别较大建筑物材质对穿透损耗影响较大电磁波的入射角对穿透损耗影响较大Page11TR穿透损耗（2）常见物体阻挡/穿透损耗为：隔墙阻挡：5－20dB楼层阻挡：＞20dB，家具和其它障碍物的阻挡：2－15dB厚玻璃：6－10dB火车车厢的穿透损耗为：15－30dB电梯的穿透损耗：30dB左右茂密树叶损耗：10dB四种效应阴影效应：在无线电波传播的路径上受到建筑物及山体等的阻挡而产生。远近效应：距离基站远近不同的移动台当以相同的功率发射信号，则离基站近的信号就强，离基站远的信号弱。弱的就容易产生通信中断。多径效应：直射波、反射波、绕射波同时到达基站，产生自干扰。多普勒频移：移动台处于高速移动中时，频率会扩散。Page12无线电波基本原理1无线电波传播特性2无线电波传播模型3Page13主要内容Page14常用传播模型自由空间传播模型Okumura(奥村)/Hata模型COST231-Hata模型COST231Walfish-Ikegami模型Keenan-Motley模型标准传播模型SPMPage15自由空间传播模型自由空间传播模型适用于具有各向同性传播介质（如真空）的无线环境，是理论模型。该环境在现实中并不存在，但空气介质近似于各向同性介质。Lo=91.48+20lgd,forf=900MHzLo=97.51+20lgd,forf=1800MHzLo=98.84+20lgd,forf=2100MHz标准传播模型SPMPathloss：路径损耗(dB)K1：偏置常数K2：距离衰减常数K3：基站天线高度修正系数K4：绕射计算的乘数（必须为正数）K5：log(HTxeff)log(d)的乘数K6：移动台天线高度修正系数Kclutter：地物衰减修正系数d：基站与移动台之间的距离(m)Hmeffs、Heff：移动台天线和基站天线的有效高度(m)K参数参考值K1-52.92K268.6K35.83K41K5-6.55K60Pathloss=K1+K2logd+K3log(Heff)+K4Diffraction+K5log(d)log(Heff)+K6(Hmeff)+Kclutterf(clutter)Page16GoodGoodStudyDayDayUP!