无线传播损耗基本概念介绍
无线传播损耗基本概念介绍
在研究传播时,特定收信机功率接收的信号电平是-个主要特性。由于传播路径和地形干扰,传播信号减小,这种信号强度减小称为传播损耗
。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。以理想全向天线为例。
经推导,自由空间的传播损耗为:
有了自由空间的路径损耗公式后,可以考虑在平坦的,但不理想的表面上 2 个天线之间的实际传播情况。假设在整个传播路径表面绝对平坦(无折射)。基站和移动台的天线高度分别为 h 。和 h 州,如图 4 所示。
与自由空间的路径损耗相比,平坦地面传播的路径损耗为:
地形地物的种类千差万别,对移动通信电波传播损耗的影响也是错综复杂的。在实际应用中是不可能存在绝对的平坦地形的。对于复杂的地形-般可分为两类,即“准平滑地形”和“不规则地形”。
“准平滑地形”指表面起伏平缓,起伏高度小于等于 20 米的地形,平均表面高度差别不大。 Okumura 将起伏高度定义为距离移动台天线前方10 公里内地形起伏 10 %与 90 %的差。 CCIR 定义为收信机前方 10 - 50 公里处地形高度超过 90 %与超过 10 %的差。除此以外的其它地形统称为“不规则地形”,按其状态可分为:丘陵地形、孤立山岳、倾斜地形和水陆混合地形等。在对市区及其附近地区分析传输损耗时,还可以依据地理区域的拥挤程度分类,如分成:开阔区、密集市区、中等市区、郊区等。
在分析山区或者城市中摩天大楼密布的密集市区的传输损耗时,通常还要分析绕射损耗。绕射损耗是对障碍物高度和天线高度的-种
测量。障
碍物高度必须同传播波长比较。同-障碍物高度对长波长产生的绕射损耗小于短波长。预测路径损耗时,把这些障碍物看作尖形障碍,即“刃
形”。用物理光学中常用的方法可
计算损耗。图 5 中有两种障碍物。第-种情况下,高 H 处的视距路径无障碍物。第二种情况下,障碍物在
电波路径中。第-种中我们假设障碍物高度是负数,第二种假设障碍物高度是正数。绕射损耗 F 可通过绕射常数 v 求出, v 由下式给出。