無(wú)線(xiàn)傳播基本原理

要點(diǎn)掌握電磁波的多種傳播途徑
在規劃和建設一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)時(shí)從頻段的確定頻率分配無(wú)線(xiàn)電波的覆
蓋范圍計算通信概率及系統間的電磁干擾直到最終確定無(wú)線(xiàn)設備的參數
都必須依靠對電波傳播特性的研究了解和據此進(jìn)行的場(chǎng)強預測它是進(jìn)行
系統工程設計與研究頻譜有效利用電磁兼容性等課題所必須了解和掌握的
基本理論
眾所周知無(wú)線(xiàn)電波可通過(guò)多種方式從發(fā)射天線(xiàn)傳播到接收天線(xiàn)直達波或
自由空間波地波或表面波對流層反射波電離層波如圖1所示就電
波傳播而言發(fā)射機同接收機間最簡(jiǎn)單的方式是自由空間傳播自由空間指
該區域是各向同性沿各個(gè)軸特性一樣且同類(lèi)均勻結構自由空間波
的其他名字有直達波或視距波如圖1(a) 直達波沿直線(xiàn)傳播所以可用于
衛星和外部空間通信另外這個(gè)定義也可用于陸上視距傳播兩個(gè)微波塔
之間見(jiàn)圖1(b)
第二種方式是地波或表面波地波傳播可看作是三種情況的綜合即直達波
反射波和表面波表面波沿地球表面傳播從發(fā)射天線(xiàn)發(fā)出的一些能量直接
到達接收機有些能量經(jīng)從地球表面反射后到達接收機有些通過(guò)表面波到
達接收機表面波在地表面上傳播由于地面不是理想的有些能量被地面
吸收當能量進(jìn)入地面它建立地面電流這三種的表面波見(jiàn)圖1(c) 第三
種方式即對流層反射波產(chǎn)生于對流層對流層是異類(lèi)介質(zhì)由于天氣情況而
隨時(shí)間變化它的反射系數隨高度增加而減少這種緩慢變化的反射系數使
電波彎曲如圖1(d)所示對流層方式應用于波長(cháng)小于10米即頻率大于
30MHz 的無(wú)線(xiàn)通信中第四種方式是經(jīng)電離層反射傳播當電波波長(cháng)小于
1米頻率大于300MHz 時(shí)電離層是反射體從電離層反射的電波可能有
一個(gè)或多個(gè)跳躍見(jiàn)圖1(e) 這種傳播用于長(cháng)距離通信除了反射由于折
射率的不均勻電離層可產(chǎn)生電波散射另外電離層中的流星也能散射電
波同對流層一樣電離層也具有連續波動(dòng)的特性在這種波動(dòng)上是隨機的
快速波動(dòng)蜂窩系統的無(wú)線(xiàn)傳播利用了第二種電波傳播方式這一點(diǎn)將在后
文中論述.

在設計蜂窩系統時(shí)研究傳播有兩個(gè)原因第一它對于計算覆蓋不同小區的
場(chǎng)強提供必要的工具因為在大多數情況下覆蓋區域從幾百米到幾十公里
地波傳播可以在這種情況下應用第二它可計算鄰信道和同信道干擾
預測場(chǎng)強有兩種方法第一種純理論方法適用于分離的物體如山和其他
固體物體但這種預測忽略了地球的不規則性第二種基于在各種環(huán)境的測
量包括不規則地形及人為障礙尤其是在移動(dòng)通信中普遍存在的較高的頻率

和較低的移動(dòng)天線(xiàn)第三種方法是結合上述兩種方法的改進(jìn)模型基于測
量和使用折射定律考慮山和其他障礙物的影響在蜂窩系統中至少有兩種
傳播模型第一種是FCC建議的模型第二種設計模型由Okumura提供覆
蓋邊界應考慮實(shí)際經(jīng)驗結果