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1、资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值移动通信技术第8章 天线与电波传播资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值第8章 天线与电波传播内容天线的基本特性、基站天线的类型、天线的下倾、智能天线及天线的辐射功率 表征电波传播衰耗特性的数字特征、OM模型概念 任意地形、地物衰耗场强中值和信号中值的预测 电波传播电路的计算、覆盖设计 2资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资
2、金就是原有资金的时间价值第8章 天线与电波传播重点自由空间传播衰耗 OM模型及任意地形、地物情况下电波传播衰耗中值的预测 系统均衡 难点天线的基本特性 电波传播衰耗特性的数字特征 任意地形、地物情况下电波传播衰耗中值的预测 3资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值第8章 天线与电波传播目的和要求了解天线的基本特性、类型 掌握自由空间传输衰耗、OM模型及电波传播衰耗中值的计算方法 了解电波传播电路计算 4资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原
3、有资金的时间价值8.1天线基本概念天线基本特性天线的方向性 指天线向一定方向辐射电磁波的能力对接收天线表示天线对来自不同方向的电波的接收能力 方向图天线方向的选择性常用方向图来表示 辐射方向图：以天线为球心的等半径球面上，相对场强随坐标变量和变化的图形 工程设计中一般使用二维方向图无线网络优化中需使用三维方向图 5资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念二维方向图6资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1
4、天线基本概念三维方向图7资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念波束宽度方向图中通常都有两个瓣或多个瓣v其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣波束宽度：主瓣两半功率点间的夹角又称为半功率（角）波束宽度、3dB波束宽度主瓣波束宽度越窄，方向性越好，抗干扰能力越强经常考虑3dB、10dB波束宽度 8资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念波束宽度示意图9资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变
5、化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念前后比天线方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比前后比值越大，天线定向接收性能就越好v基本半波振子天线的前后比为，对来自振子前后的相同信号电波具有相同的接收能力以dB表示的前后比=10log前向功率/反向功率v典型值为25dB左右，有一个尽可能小的反向功率 10资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线的增益天线功率增益表示在某特定方向上能量集中能力天线增益指在相同输入功率下，天线在最大辐射方向
6、上某点产生的辐射功率密度和将其用参考天线替代后在同一点产生的辐射功率密度之比参考天线为全方向性天线(在所有方向上辐射功率密度都均匀相同)：增益用dBi表示参考天线为半波振子天线:增益用dBd表示同一个天线用dBd和dBi分别表示时的转换关系为：0dBd=2.14dBi11资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线增益12资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线的极化平面波按极化可分为线极
7、化波、圆极化波（或椭圆极化波）极化是指在垂直于传播方向的波阵面上，电场强度矢量端点随时间变化的轨迹如轨迹为直线，该平面波就是线极化波v线极化波可分为垂直线极化波和水平线极化波；还有45倾斜的极化波如轨迹为圆或椭圆，就是圆极化波或椭圆极化波13资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线的极化示意图14资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线的极化方向：天线辐射的电磁场的电场方向基站天线一般
8、采用的都是垂直放置的线极化天线 为改善接收性能和减少基站天线数，基站天线开始用双极化天线，既能收发水平极化波，又能收发垂直极化波 15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线的带宽用来描述天线处于良好的工作状态下的频率范围工作带宽可根据天线的方向图特性、输入阻抗或电压驻波比的要求确定通常带宽定义为：天线增益下降3dB时的频带宽度，或在规定的驻波比下天线的工作频带宽度在移动通信系统中：当天线的输入驻波比1.5时，天线的工作带宽天线的工作波长不是最佳时天线性能要下降 16资金是运动的价值，资金
9、的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念例：天线的频带宽度=890-820=70MHz 17资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线的辐射特性导线载有交变电流时，可形成电磁波辐射辐射的能力与导线的长短和形状有关能产生显著辐射的直导线称为振子 18资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线的功能就是控制辐射能量
10、的去向 一个单一的对称振子具有“面包圈”形的方向图 19资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念对称振子组阵控制辐射能量构成“扁平的面包圈”把信号集中到所需要的地方 例：设一个对称振子天线在接收机中有1mW的功率，由4个对称振子构成的天线阵的接收机就有4mW的功率，天线增益为10log(4mW/1mW)=6dBd 20资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念利用反射板可把辐射能量控制聚焦到一个
11、方向，反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线进一步提高了增益例：扇形覆盖天线与单个对称振子相比的增益为10log(8mW/1mW)=9dBd 21资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念基本电振子 无限小的线电流元，即其长度L远小于波长基本电振子的辐射是有方向性的 22资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念电对称振子最简单的天线是对称振子由两段同样粗细和长度为L的直导线构成，在天线中间的两个端
12、点之间馈电v半波振子天线长度与波长的关系可表示为2L=/2v全波振子天线长度与波长的关系为2L=23资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念几个名词v对称振子：两臂长度相等的振子，每臂长度为/4v全波对称振子：全长与波长相等的振子v折合振子：将振子折合起来随着长度L的增加，方向图变得比较尖锐vL/2时，除了主瓣外还有副瓣vL=时，在垂直于振轴线的方向上没有辐射/2的对称振子在800MHz频段约200mm长；在400MHz频段约400mm长24资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是
13、时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念基本电振子、半波振子、全波振子天线的增益天线类型增益(dBi)基本电振子1.76半波振子2.14全波振子 3.80 25资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线阵列辐射 为加强某一方向的辐射强度，常把几副天线摆在一起构成天线阵 天线阵根据其排列可分为直线阵、平面阵和立体阵天线阵的辐射特性主要取决于：阵元数、阵元的空间位置、阵元电流振幅分布、阵元电流相位分布 主要考虑均匀直线式天线阵：各阵元天线以相等的
14、间距排列成一直线，电流大小相等、相位以均匀比例递增或递减 26资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念基站天线的类型 全向天线 在水平各个方向上功率均匀地辐射，水平方向图的形状基本为圆形垂直方向图上，辐射能量是集中的，可获得天线增益 一般由半波振子排列成的直线阵构成，并把按设计要求的功率和相位馈送到各个半波振子，以提高辐射方向上的功率振子单元数每增加一倍(相应于长度增加一倍)，增益增加3dBv典型的增益值是69dBdv受限制的因素主要是物理尺寸 27资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变
15、化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念定向天线定向天线的水平和垂直辐射方向图是非均匀的 常称为扇区天线，辐射功率或多或少集中在一个方向使用方向天线有两个原因：覆盖扩展及频率复用使用方向天线可改善蜂窝移动网中的干扰 定向天线一般由直线天线阵加上反射板 构成或直接采用方向天线典型增益值是916dBd结构上一般为816个单元的天线阵 28资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念特殊天线用于特殊场合信号覆盖的天线 泄漏同轴电缆：用于室内或隧道
16、中的覆盖泄漏同轴电缆外层窄缝允许所传送的信号能量沿整个电缆长度不断泄漏辐射接收信号能从窄缝进入电缆传送到基站使用泄漏同轴电缆时，没有增益为了延伸覆盖范围可以使用双向放大器通常能满足大多数应用的典型传输功率值是2030W 29资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念多天线系统许多单独天线形成的合成辐射方向图最简单的类型是在塔上相反方向安装两个方向性天线，通过功率分配器馈电v目的：用一个小区覆盖大范围，比用两个小区情况所使用的信道数要少使用：不能使用全向天线，或当所需的增益(较大的覆盖面积)比一个
17、全向天线系统所能提供的要大时，可用多天线系统来形成全向方向图典型增益：单独天线增益减去功率分配器带来的3dB损耗 30资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线分集技术分集技术用于移动通信系统中解决衰落问题基站接收也采用分集接收技术对用电池供电的MS，不能用提高发射功率满足衰落储备31资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线下倾天线下倾可改善系统的抗干扰性能天线下倾主要是改变天线的垂直方
18、向图主瓣指向，使垂直方向图的主瓣信号指向覆盖小区，而垂直方向图的零点或副瓣对准受其干扰的同频小区改善服务小区覆盖范围内的信号强度提高服务小区内的C/I值，减少对远处同频小区的干扰提高系统的频率复用能力，增加系统容量改善基站附近的室内覆盖性能 32资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念两种方式机械下倾：通过机械装置调节天线向下倾斜所需角度电下倾：通过调节天线各振子单元相位(相控阵天线技术)，使天线垂直方向图主瓣下倾一定角度，而天线本身仍保持和地面成垂直放置的位置 33资金是运动的价值，资金的价
19、值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念机械下倾天线天线向下倾斜对覆盖范围的影响 34资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念利用方向图中的凹坑减少同频干扰 天线方向图中的凹坑准确地对准被干扰小区，可以利用凹坑减少同频干扰 对水平波束宽度为60的天线，向下倾斜角应选在1416，此时凹坑最大为保证其覆盖范围，还须调整基站发射功率不同类型的天线，垂直方向图不同，凹坑所对应的下倾角也不同 35资金是运动的价值，资金的价值是随
20、时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线向下倾斜对抗同频干扰能力的改善例：服务小区天线固定下倾5时的载干比C/I分布图36资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念利用天线下倾降低同频干扰时，下倾角须根据天线的三维方向图具体计算后认真选择改善抗同频干扰能力的大小不与下倾角成正比要尽量减小对同频小区的干扰，又要保证满足服务区的覆盖范围考虑实际地形、地物的影响下倾角较大时，须考虑天线前后比和旁瓣的影响进行场强测试和同频干扰测试
21、，确认C/I值的改善程度 37资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念电下倾天线利用赋形波束技术，设计向下倾斜或抗干扰性更好的阵列定向天线水平方向图形状不变化，覆盖范围减小 38资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念天线辐射能量集中在服务区内，对其他小区干扰很小 39资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8
22、.1天线基本概念能有效减小同频干扰有效地减小远距离干扰远距离干扰：距离达320km远的其他系统由于大气波导原因产生的干扰增加电下倾天线的高度来覆盖盲区或弱信号点较多的丘陵地区，仍能减小同频干扰40资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念适用于GSM系统的智能天线 智能天线多波束智能天线与自适应智能天线目前在GMS系统中采用多波束智能天线自适应天线阵列主要在3G中应用多波束天线：一个扇区多个波束覆盖波束指向固定，宽度随阵元数定，用波束切换技术随用户移动，基站自动选择不同的相应波束，使接收信号最强
23、41资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念多波束智能天线系统系统必须在多波束智能天线与基站间添加射频交换矩阵 42资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念分时隙多波束43资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念多波束智能天线结构由4个置于一条直线且相距半 个波长的阵元组成，在一个 传统基站1
24、20扇区内，该天 线产生4个30的并行窄波束多波束智能天线通过检测上行 链路的到达方向DOA选择对应 的下行逻路的最佳波束 44资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念使用多波束智能天线的GSM系统可实现波束分集，解决衰落问题分集接收的两个支路信号取自多波束智能天线两个波束的接收信号采用波束分集时，要求系统选择两个最佳波束，通过射频交换矩阵与接收机的两个分集接收端连接 45资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价
25、值8.1天线基本概念典型的移动基站天线技术指标有效辐射功率ERP ERP以理论上的点源为基准的天线辐射功率ERP对于基站天线表示为：ERP=P-LC-Lf+GaP是基站输出功率，LC是合路器损耗，Lf是馈线损耗，Ga是基站天线增益基站天线增益用dBi表示为等效各向同性辐射功率EIRP46资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念典型指标增益：15dBi 极化方式：垂直极化 阻抗：50 反向损耗：18dB 前后比：30dB 可调下倾角：210 3dB（半功率）波束宽度：水平：64；垂直：18 10
26、dB波束宽度：水平：120；垂直：30 垂直上旁瓣抑制：-12dB；垂直下旁瓣抑制：-14dB 47资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念传输线基本概念 传输线(或馈线)：连接天线和发射(或接收)机输出(或输入)端的导线任务：有效地传输信号能量传输线必须屏蔽或平衡以最小的损耗传送信号不拾取或产生杂散干扰信号应合理布局，尽量缩短馈线长度有导体的电阻损耗和绝缘材料的介质损耗。随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加48资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增
27、值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念超短波频段的传输线平行线传输线由两根平行的导线组成是对称式或平衡式的传输线损耗大，不能用于UHF频段 同轴电缆传输线两根导线为芯线和屏蔽铜网不对称式或不平衡式传输线工作频率范围宽，损耗小能屏蔽静电，但不能屏蔽磁场的干扰使用时切忌与强电流线路并行走向，不能靠近低频信号线路 49资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念馈线终端匹配连接馈线终端所接负载阻抗等于馈线特性阻抗终端负载是天线时，如天线振子较粗，输入阻抗随频率的变化较小，易和馈线
28、保持匹配匹配时工作频率范围较宽为使馈线与天线严格匹配，架设天线时还需通过测量，适当调整天线结构，或加装匹配装置 50资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念匹配馈线和天线匹配时，高频能量全部被负载吸收馈线上只有入射波，没有反射波天线和馈线不匹配时，负载只能吸收部分能量入射波的一部分能量反射回来形成反射波例：反射损耗为10log(10/0.5)=13dB 51资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本
29、概念电源与负载的连接不平衡电源或不平衡负载之间用同轴电缆连接，平衡电源与平衡负载间用平行传输线连接平衡性或不平衡性遭到破坏时需加装“平衡不平衡”的转换装置(平衡变换器)/2平衡变换器(形平衡变换器)/4四分之一波长短路传输线终端52资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.1天线基本概念/2平衡变换器(形平衡变换器)用于不平衡馈线与平衡负载连接时的平衡变换阻抗变换作用例：同轴电缆的阻抗匹配 53资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的
30、时间价值8.1天线基本概念平衡-不平衡变换四分之一波长短路传输线终端的高频开路的性质，可实现天线平衡输入端口与同轴馈线不平衡输出端口间的平衡-不平衡变换54资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播概述统计数字特征 场强中值 具有50%概率的场强值称为场强中值 场强值高于规定电平值的持续时间占统计时间的一半时，所规定的电平值场强中值等于接收机最低门限值时通信可通率为50%55资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8
31、.2电波传播衰落深度表示衰落的严重程度用接收电平与场强中值电平之差表示一般移动通信系统中，衰落深度可达2030dB 衰落持续时间 场强低于某一给定电平值的持续时间 用于表示信息传输受影响的程度，也可用于判断信令误码的长度 56资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播衰落速率 简称衰落率，用来描述衰落的频繁程度，即接收信号场强变化的快慢单位时间内场强包络与给定电平值ER的交点数的一半与工作频率、MS行进速度和行进方向等因素有关vN=V/(/2)=1.85*103*V*f(Hz)式中V以km/h为单位
32、，f单位为MHz 系统设计时，音频通带或信令数据通带的低端应高于衰落率 57资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播场强估算模型 自由空间的传播损耗 自由空间是一个理想的空间v电波直线传播，不被吸收，不会被反射、折射、绕射和散射，电磁波的能量没有损失 v信号从天线发散传播，接收机只能收到发射信号功率的一部分，未收到部分可视为传播损耗 58资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播自由空间的传播损耗Lbs
33、vLbs=32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km)v仅与传输距离、工作频率有关，与收发天线增益无关v工作频率提高一倍，或传播距离增加一倍时，传播损耗增加6dB59资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播场强估算模型Okumura模式（OM模型）Egli模型 Bullingron（BM）模型OM模型 以日本东京城市场强中值实测结果的经验曲线构成将城市视为“准平滑地形”，给出城市场强中值，对于其他地形或地物情况，则给出修正值，在场强中值基础上进行修正OM模型适用范围：频率为1001500M
34、Hz；基站天线高度为30200m；移动台天线高度为110m；传播距离为120km的范围场强预测 60资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播地形地物的分类地形的分类准平滑地形传播路径地形剖面图上，表面起伏高度在20m以下，且起伏缓慢不规则地形丘陵地形、孤立山岳、倾斜地形、水陆混合地形61资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播基站天线有效高度hbhb=htn-hgnvhgn：从基站天线架设点起35km
35、距离内的平均地面海拔高度vHtn：基站天线的海拔高度天线高度均指天线有效高度MS天线有效高度hm有效高度指地面以上的高度 62资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播地物的分类按地面障碍物的密集程度和屏蔽程度分：开阔地：在电波传播方向上无高大树木、建筑物等障碍物，呈开阔状地面郊区：移动台周围的障碍物不稠密 市区：移动台周围的障碍物稠密 63资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播准平滑地形上的 电波传
36、播特性市区传播衰减中值 的预测 基本衰耗中值Am(f,d)取决于传播距离d、工作频率fAm(f,d)曲线以 hb=200m，hm=3m 为基准 64资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播基站天线有效 高度增益因子 Hb(hb,d)65资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播MS天线有效 高度增益因子 Hm(hm,f)66资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增
37、值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播准平滑市区传播衰减中值L市区=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)Hb(hb,d)、Hm(hm,f)为增益因子，计算衰减中值时取减号 67资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播郊区、开阔地的 衰减中值的预测郊区衰减中值的预测L郊区=Ls市区-Kmr 郊区修正因子Kmr 68资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播开阔地衰
38、减中值的预测L开阔地=Ls市区-Qo(或Qr)Qo为开阔地修正因子Qr为准开阔地的修正因子 69资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播不规则地形修正因子 丘陵地的修正因子 地形起伏高度h：指自接收MS向发射的基站方向延伸10km的范围内，地形起伏的90%与10%处的高度差丘陵地修正因子分为两项以h为参数而变化的丘陵地修正因子Kh丘陵地微小修正因子Khfv主要是考虑在丘陵中，谷底与山峰处的屏蔽作用不同，靠近山峰处，Khf取负值，靠近山谷处，Khf取正值 70资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化
39、而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播丘陵地的修正因子71资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播孤立山岳的修正因子Kjs电波传播路径上有刃形单独山岳时，其背后的场强计算应考虑其绕射衰减 绕射衰减修正因子Kjs在山岳高度H为200m时，以山岳到发射点的距离d1、到接收点的距离d2为参数 若山岳高度H200m，则需乘上高度影响系数=0.07，即修正因子变为：Kjs72资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推
40、移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播孤立山岳的 修正因子Kjs73资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播斜坡地形的修正 因子Ksp在510km内地形倾斜正斜坡，倾角为+m负斜坡，倾角为-m74资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播水陆混合路径的修正因子KS 以dSR与全距离d的比值为地形参数 水面位于MS一方时混合路径修正因子如曲线A(实线)所示 水面位于基站一方时混合
41、路径的修正因子如曲线B(虚线)所示 当水面在传播路径中间时，则取曲线的中间值 75资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播水陆混合路径 修正因子KS 76资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播其他因素对电波传播的影响 街道走向修正因子Kaf/Kac 当电波传播方向与街道走向平行在纵向路线上修正因子Kaf为正值，表示场强中值高于基准场强中值当电波传播方向与街道走向垂直在横向路线上修正因子Kac为负值，
42、表示场强中值低于基准场强中值 77资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播街道走向修正因子Kaf/Kac78资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播建筑物的穿透衰耗Lp各个频段的电波穿透建筑物的能力不同不同材料、结构和楼房层数，其吸收衰耗不同室内传播衰耗：Lb=L0+LpLb为实际路径衰耗中值；L0为街心的路径衰耗中值；Lp为建筑物的穿透损耗Lp随楼层增高而近似下降 79资金是运动的价值，资金的价值是
43、随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播植被衰耗由树木、植被对电波的吸收作用引起植被衰耗取决于树木的高度、种类、形状、分布密度、空气湿度、季节变化、工作频率、天线极化、通过树林的路径长度等多方面的因素大片森林对电波传播产生的附加衰耗一般垂直极化波比水平极化波的衰耗要稍大些 在城市中对电波传播引起的衰耗与大片森林不同80资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播植被衰耗81资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数
44、，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播隧道中的传播衰耗由于隧道壁的吸收及电波干涉而产生隧道中，中等功率通信设备间的通信距离，在通常情况下为200m左右，在理想条件下不超过300m当通信系统中的一方天线在隧道外时，通信距离还要大大缩短电波在隧道中的衰耗还与工作频率有关频率越高，衰耗越小当隧道出现分支或转弯时，衰耗会急剧增加，弯曲度越大，衰耗越严重 82资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播隧道中的传播衰耗曲线A为160MHz时隧道内两半波偶极子天线间传输衰耗曲
45、线B为200平衡波导线的衰耗 83资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播任意地形地物信号中值的预测给定发射功率，准平滑市区接收功率中值PP=Po-Am(f,d)+Hb(hb,d)+Hm(hm,f)Po为自由空间传播条件下的接收信号功率 传播路径不是准平滑的市区，根据地形地物修正 Ppe=PP+KT KT=Kmr+Q0+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+Ks根据地形地物，KT可能是一项或多项 任意地形地物时，收发天线间的信号传播衰减中值 LA=LT+KT LT=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb
46、,d)-Hm(hm,f)84资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播例1：设基站天线有效高度为60m，移动台天线高度为1.5m，工作频率为900MHz，在准平滑市区，通信距离为20km时，其传播路径上的衰减中值为多少？解：自由空间传播衰耗Lbs=32.45+20lgf+20lgd =32.45+20lg900+20lg20 =117.56dB 查图得Am(f,d)=33dB，Hb(hb,d)=-11dB，Hm(hm,f)=-2.5dB 根据已知条件，KT=0，则传播衰耗中值为：LA=LT=Lbs+
47、Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)=117.56+33-(-11)-(-2.5)=164.06dB 85资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播例2：若将例1中的地形改为郊区，正斜坡地形，且m=15mrad，其他条件不变，则传播衰耗中值为多少？解：查图得Kmr=9dB，Ksp=4dB 根据地形可得KT=Kmr+Ksp，则传播衰耗中值为：LA=LT-Kmr-Ksp =164.06-9-4=151.06dB 86资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推
48、移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播陆地移动通信电波传播特性 场强变化的原因场强瞬时值：快衰落多径衰落引起快速、大幅度的变化统计特性满足瑞利分布，又称为瑞利衰落场强中值：慢衰落阴影效应、气象条件变化引起 变化缓慢服从对数正态分布87资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播场强中值变动分布场强瞬时值在障碍物均匀的城市街道地区或森林小区间，变动分布近似服从瑞利分布在郊区和不规则地形上，近似于对数正态分布，其标准偏差=67dB 场强中值在市区，累积分布近似服从对数正态分布，标
49、准偏差取决于地形地物、工作频率等因素随时间变化标准偏差t和随位置变化标准偏差L v标准偏差88资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播随通信概率变化的归一化对数正态分布 89资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.2电波传播例：设通信概率为50%时，路径损耗中值为140dB，要提高通信概率到90%，则路径损耗为？解：查曲线得x值为1.28 标准偏差为=8.25dB 路径损耗变化量为x=10.56dB Lm=14
50、0dB-1.28=129.44dB 90资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.3电波传播电路的计算计算步骤根据业务性质和用户要求，初步确定服务区及无线区域组成、话音质量、可靠通信概率预定无线设备方案并进行电波传播电路计算，即考虑噪声、衰减等因素后计算区域覆盖或天线高度综合考虑技术、成本、使用，对设备方案及无线区域组成进行调整，以获得最佳设计 91资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值8.3电波传播电路的计算话音质量标准