1、主要内容：主要内容：第二章第二章 移动信道中的电波传播移动信道中的电波传播 3.1 VHF、UHF电波的传播特性电波的传播特性对电波特性的研究关系到一系列的系统设计问题对电波特性的研究关系到一系列的系统设计问题天线高度的确定天线高度的确定通信距离的计算通信距离的计算如何保证优质可靠的通信如何保证优质可靠的通信3.1 VHF、UHF电波的传播特性电波的传播特性移动通信主要使用的频移动通信主要使用的频段段（VHF、UHF）电波传播特性：电波传播特性：150MHz频段频段 专用通信、传呼等专用通信、传呼等450MHz频段频段 集群通信、模拟手机等集群通信、模拟手机等900MHz频段频段 公共移动通信
2、公共移动通信1800MHz频段频段 公共移动通信公共移动通信2000MHz频段频段 第三代移动通信系统（第三代移动通信系统（3G）与与传输距离传输距离、传播环境的、传播环境的反射物反射物、障碍物障碍物和和移动的速度移动的速度有关有关移动通信的主要传播路径移动通信的主要传播路径（VHF、UHF）电波传播的路径电波传播的路径移动通信系统的性能主要受到移动移动通信系统的性能主要受到移动无线信道无线信道的的制约，移动无线信道具有多样性制约，移动无线信道具有多样性典型的移动通信系统的传播路径：典型的移动通信系统的传播路径：直射波、反射波和散射波直射波、反射波和散射波在分析移动通信的信道时，主要要考虑在分
3、析移动通信的信道时，主要要考虑主要以空间波方式传播主要以空间波方式传播典型的移动通信系统的主要的传播路典型的移动通信系统的主要的传播路径有三种：径有三种：电波传播的路径电波传播的路径直射波直射波反射波反射波散射波散射波直线传播。直线传播。直射波直射波和和 反射波反射波的影响的影响直射波：直射波：)(lg20lg2045.32dBfdLbs式中式中,d为距离为距离(km),f为工作频率为工作频率(MHz)3.1.1 直射波直射波直射波可按自由空间中的传播来考虑直射波可按自由空间中的传播来考虑直射波的传播损耗：直射波的传播损耗：在自由空间中在自由空间中,电波沿电波沿直线传播直线传播，它不被吸收，它
4、不被吸收,也不也不发生反射、折射和散射等现象而直接到达接收点发生反射、折射和散射等现象而直接到达接收点的传播方式。的传播方式。3.1.2 视距传播的极限距离视距传播的极限距离v视线所能达到的最远距离称为视线距离v已知地球半径为R=6370km,设发射天线和接收天线高度分别为ht和hr（单位为m），理论上可得视频传播的极限距离。0d自发射天线顶点自发射天线顶点A到切点到切点C的距离的距离d1为为 tRhd21由切点由切点C到接收天线顶点到接收天线顶点B的距离的距离d2为为 rRhd22)(221rthhRddd)(12.4rthhd式中，式中，ht、hr的单位是的单位是m,d的单位是的单位是km
5、。ACd1d2BohThRR当地球半径为当地球半径为R=6370 km)()()(57.30kmmhmhdTR考虑大气传播的影响，等效地球半径考虑大气传播的影响，等效地球半径R=8500 kmd绕射：绕射：无线电波在传播过程中与尖锐的边缘碰撞，信无线电波在传播过程中与尖锐的边缘碰撞，信号能量绕过障碍物传播号能量绕过障碍物传播3.1.3 绕射损耗绕射损耗绕射损耗绕射损耗：电波遇到各种障碍物发生绕射电波遇到各种障碍物发生绕射所引起的损耗所引起的损耗。图图3-3（a）负余隙负余隙 （b）正余隙）正余隙绕射损耗绕射损耗菲涅尔余隙菲涅尔余隙菲涅尔余隙：菲涅尔余隙：阻挡物的顶点与发射点之间的垂直水平阻挡物
6、的顶点与发射点之间的垂直水平距离距离绕射损耗与菲涅尔半径绕射损耗与菲涅尔半径v障碍物引起的绕射损耗与菲涅尔余隙之间的关系如图3-4所示，其中X1称为菲涅尔半径（第一菲涅尔半径）。v结论：当横坐标x/x10.5 时，则障碍物对直射波的传播基本上没有影响。当x=0时，TR直射线从障碍物顶点檫过时，绕射损耗约为6dB;当x0.5 时，时，则障碍物对直射波的传则障碍物对直射波的传播基本上没有影响，因播基本上没有影响，因此在原则基站位置时，此在原则基站位置时，尽量使尽量使x/x10.5绕射损耗与菲涅尔半径绕射损耗与菲涅尔半径 例例 3 1 设图设图 3-3(a)所示的传播路径中，所示的传播路径中，菲涅尔
7、余隙菲涅尔余隙x=-82m,d1=5km,d2=10km,工作频率为工作频率为150MHz。试求出。试求出电波传播损耗。电波传播损耗。32.44201(5 10)201 150bsLgg（2）求第一菲涅尔区半径）求第一菲涅尔区半径x1为为 mddddx7.811015101105234321211(4)电波传播的损耗电波传播的损耗L为为 17116.5bsLLdB解解:（1）自由空间传播的损耗）自由空间传播的损耗Lbs为为 99.5dB（3）查图查图 3-4得附加损耗得附加损耗(x/x1-1)为为17dB反射波：反射波：电磁波在传播过程中，从不同建筑物或电磁波在传播过程中，从不同建筑物或其它物
8、体反射后到达接收点的传播信号。其它物体反射后到达接收点的传播信号。3.1.4 反射波反射波反射波与直射波的反射波与直射波的周期周期相同，但相同，但相位相位可能不同，可能不同，导致接收到的信号与原信号有所差异导致接收到的信号与原信号有所差异反射波与直射波行程差反射波与直射波行程差反射波与直射波到达接收点的相位差反射波与直射波到达接收点的相位差反射波对直射波的影响反射波对直射波的影响3.1.5移动通信环境的几个效应及其衰落特性移动通信环境的几个效应及其衰落特性阴影效应阴影效应多径效应多径效应多普勒效应多普勒效应以前还学过什么效应？以前还学过什么效应？快衰落与慢衰落快衰落与慢衰落慢衰落：慢衰落：电波
9、在传播路径上遇到起伏的山丘、电波在传播路径上遇到起伏的山丘、建筑物、树林等障碍物阻挡，形成电波的阴影区，建筑物、树林等障碍物阻挡，形成电波的阴影区，就会造成就会造成信号场强中值的缓慢变化，引起衰落信号场强中值的缓慢变化，引起衰落。通常把这种现象称为通常把这种现象称为阴影效应阴影效应，由此引起的衰落，由此引起的衰落又称为又称为阴影慢衰落阴影慢衰落。快衰落：快衰落：移动台附近的散射体（地形，地物移动台附近的散射体（地形，地物和移动体等）引起的和移动体等）引起的多径传播信号多径传播信号在接收点相叠在接收点相叠加，造成接收加，造成接收信号快速起伏信号快速起伏的现象叫的现象叫快衰落快衰落。阴影效应：阴影
10、效应：当电波在传播路径上遇到障碍物的阻当电波在传播路径上遇到障碍物的阻挡时，会产生挡时，会产生电磁场的阴影电磁场的阴影，造成接收天线处场，造成接收天线处场强中值的变化，这种现象就称为阴影效应强中值的变化，这种现象就称为阴影效应,引起衰引起衰落就称阴影衰落落就称阴影衰落.阴影效应阴影效应表现为慢衰落表现为慢衰落多经效应：多经效应：由散射，反射所引起的多经传播，由散射，反射所引起的多经传播，表现为快衰落表现为快衰落多径效应多径效应多普勒效应v指当移动台在运动中通信时，相对速度引起频移。频移与速度和入射波方向有关。可用下式表示：v式中，是入射电波与移动台运动方向的夹角，v是运动速度，是波长。多普勒效
11、应多普勒效应：多普勒效应：移动体的运动引起的，表现为快衰移动体的运动引起的，表现为快衰落落多普勒效应多普勒效应快衰落快衰落产生的原因：产生的原因：多径效应多径效应多普勒效应多普勒效应 三种典型情况：三种典型情况：1、只有多径效应（移动台静止或移动缓慢）、只有多径效应（移动台静止或移动缓慢）01()cos2-Niiis tAf t00()cos2s tAf t假设发射信号是001()cos2+cos2(cos)Niivs tAf tft2、只有多普勒效应、只有多普勒效应3、多径传播、多径传播+多普勒效应（移动台高速移动）多普勒效应（移动台高速移动）0()cos2(cos)vs tAft多普勒频多
12、普勒频移移)(2253.1222平均功率平均功率均方值均方值值值均均rErEm瑞利信号的数字特征：瑞利信号的数字特征：瑞利衰落瑞利衰落-包络统计特性包络统计特性 在移动通信中，如果存在一个在移动通信中，如果存在一个起支配作用的起支配作用的直达波直达波（未受衰落影响），此时，接收端接收（未受衰落影响），此时，接收端接收信号的包络为信号的包络为莱斯（莱斯（Riceam）分布）分布。莱斯衰落莱斯衰落000,0)()(202)(2222rrAArIerrPArA为直达波的振幅，为直达波的振幅，r为接收信号的瞬时幅度，为接收信号的瞬时幅度，为噪声的方差为噪声的方差衰落储备衰落储备 为防止因衰落为防止因衰
13、落而引起而引起通信的中通信的中断断，在信道设计，在信道设计时，必须使时，必须使信号信号电平保留足够的电平保留足够的余量余量，以使中断，以使中断率小于规定值。率小于规定值。这个电平余量称这个电平余量称为为衰落储备衰落储备=中值最小必中值最小必需电平需电平传播损耗传播损耗:传播效应传播效应:路径传播损耗路径传播损耗慢衰落损耗慢衰落损耗快衰落损耗快衰落损耗移动信道的特征移动信道的特征：小结小结阴影效应阴影效应远近效应远近效应多普勒效应多普勒效应多径效应多径效应多普勒效应多普勒效应多径效应多径效应阴影效应阴影效应路径传播损耗：路径传播损耗：即直射波的传播损耗，可看成自由空间的传播损耗即直射波的传播损耗
14、，可看成自由空间的传播损耗快衰落损耗：快衰落损耗：（1）由于多经传输而产生的衰落，一般遵从）由于多经传输而产生的衰落，一般遵从瑞瑞利分布利分布或或莱斯分布莱斯分布慢衰落损耗：慢衰落损耗：由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻碍由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻碍所产生的所产生的阴影效应阴影效应而产生的损耗，一般遵从而产生的损耗，一般遵从正态分布正态分布传播损耗的分类（小结）传播损耗的分类（小结）绕射损耗：绕射损耗：与菲涅尔余隙和菲涅尔半径有关与菲涅尔余隙和菲涅尔半径有关 （2）由于接收端的运动引起多普勒频移引起的）由于接收端的运动引起多普勒频移引起的衰落衰落衰落呈什么分布？衰落呈什
15、么分布？把蓝色那条直达波去把蓝色那条直达波去掉又呈什么分布？掉又呈什么分布？3.2 3.2 电波传播损耗的估算电波传播损耗的估算 由于移动信道中电波传播的条件由于移动信道中电波传播的条件十分十分恶劣和复杂恶劣和复杂，要准确地计算信号场强或传，要准确地计算信号场强或传播损耗是很困难的，通常采用播损耗是很困难的，通常采用分析和统计分析和统计相结合的办法。通过大量实验，找出相结合的办法。通过大量实验，找出各种各种地形地物地形地物下的传播损耗与下的传播损耗与距离、频率、天距离、频率、天线高度之间线高度之间的关系。再分析计算不同地形、的关系。再分析计算不同地形、地物下的传播损耗。地物下的传播损耗。地形环
16、境不同，电波传播特性就不同。地形环境不同，电波传播特性就不同。将传播环境对地形分类，从而研究不同地形将传播环境对地形分类，从而研究不同地形的传播特性的传播特性从电波传播的角度，可以把千差万别的地从电波传播的角度，可以把千差万别的地形分为两类形分为两类准平坦地形准平坦地形不规则地形不规则地形一、地形分类一、地形分类指指在传播路径的地形剖面图上，地面起伏高度不在传播路径的地形剖面图上，地面起伏高度不超过超过20m，而且起伏缓慢，而且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。平距离大于起伏高度。地形分类地形分类准平坦地形准平坦地形不规则地形：不规则地形：指除准平坦地形以外的其
17、它地形。指除准平坦地形以外的其它地形。丘陵地形丘陵地形孤立山岳孤立山岳倾斜地形倾斜地形水陆混合地形水陆混合地形地形的波动高度地形的波动高度h描述电波传播路径中地形描述电波传播路径中地形变化程度。变化程度。h的定义：沿通信方向，距接收地点的定义：沿通信方向，距接收地点10km范范围内，围内，10%高度线和高度线和90%高度线之高度差高度线之高度差地形的波动高度地形的波动高度各类地形的地面波动高度各类地形的地面波动高度h地形分类地形分类二、地物分类二、地物分类 不同地物环境其传播条件不同，按照不同地物环境其传播条件不同，按照地物的密地物的密集程度集程度不同可分为三类地区：不同可分为三类地区：开阔地
18、：开阔地：在电波传播的路径上无高大树木、建在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物，呈开阔状地面，如农田、荒野、筑物等障碍物，呈开阔状地面，如农田、荒野、广场、沙漠和戈壁滩等。广场、沙漠和戈壁滩等。郊区：郊区：在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密，在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密，例如，有少量的低层房屋或小树林等；例如，有少量的低层房屋或小树林等；市区：市区：有较密集的建筑物和高层楼房。有较密集的建筑物和高层楼房。三三、天线有效高度的计算天线有效高度的计算移动台天线的有效高度移动台天线的有效高度hm：移动台天线距地面的高度。移动台天线距地面的高度。基站天线的有效高度基站天线的有效高度hb：
19、沿电波传播方向，沿电波传播方向，距基站天线距基站天线315Km的范围内平均地面高的范围内平均地面高度以上的天线高度度以上的天线高度3.2 电波传播衰耗的估算电波传播衰耗的估算衰耗估算的意义：衰耗估算的意义：在各种复杂的环境中，估算电波传播的损耗，在各种复杂的环境中，估算电波传播的损耗，为建基站做准备。为建基站做准备。根据分析计算的结果，划分蜂窝小区，寻找根据分析计算的结果，划分蜂窝小区，寻找基站位置。基站位置。考虑建基站的成本以及基站的维护。考虑建基站的成本以及基站的维护。实际使用后，进行实际测量，完善信号的覆盖。实际使用后，进行实际测量，完善信号的覆盖。估算预测模型：估算预测模型：Egli模
20、型模型奥村模型奥村模型3.2.1、Egli John J.场强计算公式场强计算公式 在实际中，由于移动通信的移动台在在实际中，由于移动通信的移动台在不停不停地运动地运动。计算绕射损耗中的计算绕射损耗中的x、x1的数值处于不的数值处于不断变化中，因而使用公式计算不平坦地区场强断变化中，因而使用公式计算不平坦地区场强时遇到较大的麻烦。时遇到较大的麻烦。因此，因此，Egli John J.在不规则地形环境中大在不规则地形环境中大量实测数据总结出来的经验公式量实测数据总结出来的经验公式)(lg40)(lg20)(lg20)(lg2088)(kmdmhmhMHzfdBLRTA其中其中hT、hR收发天线的
21、有效高度，单位用米收发天线的有效高度，单位用米(m)，d是传是传输距离，输距离，单位是公里单位是公里(km)，频率，频率f单位单位MHz。3.2.23.2.2奥村模型奥村模型 前人进行了很多研究，提出了很多模型，比较前人进行了很多研究，提出了很多模型，比较有名的有有名的有奥村（奥村（OMOM）模型）模型、Hata模型模型等，本节着等，本节着重介绍奥村模型。重介绍奥村模型。由于移动信道中电波传播的条件由于移动信道中电波传播的条件十分恶劣和十分恶劣和复杂复杂，要准确地计算信号场强或传播损耗是很困，要准确地计算信号场强或传播损耗是很困难的，通常采用难的，通常采用分析分析和和统计统计相结合的办法。通过
22、相结合的办法。通过大量实验，找出各种大量实验，找出各种地形地物地形地物下的传播损耗与下的传播损耗与距距离、频率、天线高度之间离、频率、天线高度之间的关系。的关系。它是由奥村等人在日本东京采用它是由奥村等人在日本东京采用（1）不同的）不同的频率频率（2）不同的）不同的天线高度天线高度（3）不同的）不同的距离距离进行了一系列的测试，最后给出的进行了一系列的测试，最后给出的经验曲线经验曲线而而构成的模型。构成的模型。思路：思路：以以市区传播损耗市区传播损耗为基准，对不同的为基准，对不同的地形地形和和地物地物，给出相应的给出相应的修正因子修正因子。奥村模型奥村模型奥村模型适用的范围：奥村模型适用的范围
23、：频率为：频率为：基地站天线高度为：基地站天线高度为：移动台天线高度为移动台天线高度为:传播距离为传播距离为:1502000 MHz201000m110 m1100km奥村模型奥村模型 以以平坦地形大城市平坦地形大城市地区的路径损耗地区的路径损耗作为基准，对于不作为基准，对于不同的传播环境（接收和发射同的传播环境（接收和发射天线的高度、频率天线的高度、频率）和）和地形、地形、地物地物条件等因素用条件等因素用校正因子加以修正校正因子加以修正。1、平坦地形大城市地区的路径损耗、平坦地形大城市地区的路径损耗:),(),(),(fhHdhHdfALLmmbbmbsT自由空间自由空间传播损耗传播损耗平坦
24、地形基平坦地形基本衰耗中值本衰耗中值图图3-6基站天线基站天线高度因子高度因子图图3-7移动台天线移动台天线高度因子图高度因子图3-8自由空间的传播损耗：自由空间的传播损耗：奥村模型奥村模型图图3-6 大城市准平滑地形基本衰耗中值大城市准平滑地形基本衰耗中值Am(f,d)1009080706050403020105321d/km300020001000700500300200100101235102030302040504060708090100506070d/km市 区hb 200 mhm 3 m基 本 衰 耗 中 值Am(f,d)/dB频 率 /MH zAm(1000,1)=?20dB图图
25、3-7 基地站天线高度增益因子基地站天线高度增益因子Hb(hb,d)市 区hb 200 m基地站天线高度增益因子Hb(hb,d)/dB 3040201053110080705060203050701002003005007001000基 地 站 天 线 有 效 高 度 hb/m 20 10虚线实线0102030d/km70 1006040201 10d/kmHb(30,5)=?-16dB图图3-8 移动台天线高度增益因子移动台天线高度增益因子Hm(hm,f)2000100070040020010010020040010001075321505101520市 区 :hm 3 m移 动 天 线 高
26、 度 增 益 因 子Hm(hm,f)/dB移 动 天 线 高 度 hm/m大城市内中小城市内400 MHz以上200 MHz以下f/MHzHm(8,2000)=?14dB 例例3-2 当当d=10 km,hb=50m,hm=2 m,f=900 MHz时，求传播损耗时，求传播损耗？32.4520lg20lgbsLdfdBHHfhHdhHdfALLmbmmbbmbsT5.155)2()12(5.141)900,2()10,50(5.141),(),(),(32.4520lg1020lg900111.5bsLdBdBAdfAmm30)10,900(),(dBHdhHbbb12)10,50(),(dB
27、HfhHmmm2)900,2(),(,)(,)(,)TbsmbbmmLLAf dHh dHhf解解:查图查图3-6可求得可求得Am(f,d)，即，即 查图查图3-7得得 查图查图3-8得得 传播衰耗：传播衰耗：自由空间的传播损耗：自由空间的传播损耗：传播衰耗中值：传播衰耗中值：2.郊区和开阔区的传播衰耗中值郊区和开阔区的传播衰耗中值 200010007005003002001000510152025郊 区 修 正 因 子Kmr/dB频 率 /MHzd 1 kmd 5 kmd 10 kmd 20 km郊区的修正因子郊区的修正因子kmr(,)mrLLKf d郊区市区Qo:开 阔 区Qr:准 开 阔
28、 区353025201510020030050070010002000频 率 f/MHz开 阔 区 修 正 因 子Qo/dB准 开 阔 区 修 正 因 子Qr/dBQrQo图图3-10 开阔区、准开阔区修正因子（开阔区、准开阔区修正因子（Qo，Qr）()rLLQf（准）开 阔 区市 区在例在例3-2中，中，把它换为准把它换为准开阔区，其开阔区，其它条件不变，它条件不变，则损耗为？则损耗为？(900)=24rQdB155.524131.5LdB准开阔区3.不规则地形上的传播衰耗中值不规则地形上的传播衰耗中值(1)丘陵地的修正因子丘陵地的修正因子丘陵地的地形参数可用丘陵地的地形参数可用“地形起伏地
29、形起伏”高度高度h表示。表示。其定义是：其定义是：自接收点向发射点延伸自接收点向发射点延伸10 km范围内，范围内，地形起伏的地形起伏的90%与与10%处的高度差处的高度差丘陵地的修正指与地形的起伏高度丘陵地的修正指与地形的起伏高度h有关有关图图3-11 丘陵地形的修正因子丘陵地形的修正因子Kh 100 10 20 301020305070100200300500h /m丘 陵 地 修 正 因 子Kh/dB基 地 站 发 射d 10 km 时dm 5 10 kmdm 10 kmhh 的 定 义10%90%()hLLKh丘 陵市 区图图3-12 丘陵地形微小修正值丘陵地形微小修正值Khf 102
30、030507010020030050001020h /m微 小 修 正 值Khf/(dB)h地 形 起 伏 与 电 场 变 化 的 对 应 关 系电 场 变 化按Kh修 正 后 的中 值地 形 起 伏KhfKhf 在丘陵地形中，顶部和底部的衰耗相差很大，因此在丘陵地形中，顶部和底部的衰耗相差很大，因此需要进一步进行修正。需要进一步进行修正。()()hhfLLKhKh丘 陵市 区在例在例3-2中，把它换为丘陵地中，把它换为丘陵地 ,分别计算位于顶分别计算位于顶部和谷底时的传播衰耗？部和谷底时的传播衰耗？h=200m 练习练习155.5TLdB市区(200)14mfKdB(200)(200)121
31、.45fmfTTLLKKdB丘陵市区(200)16fKdB 解：解：已求得市区的传播衰耗已求得市区的传播衰耗查图查图3-11得得查图查图3-12得得在顶部的衰耗：在顶部的衰耗：在谷底的衰耗：在谷底的衰耗：(200)+(200)149.45fmfTTLLKKdB丘陵市区(2)孤立山岳地形的修正因子孤立山岳地形的修正因子07.0H当电波传播路径上有近似刃形的单独山岳时，求山背后当电波传播路径上有近似刃形的单独山岳时，求山背后的场强时，的场强时，则应考虑则应考虑绕射衰耗、阴影效应、屏蔽吸收等绕射衰耗、阴影效应、屏蔽吸收等附加衰耗。附加衰耗。这时可用这时可用孤立山岳修正因子孤立山岳修正因子Kjs加以修
32、正加以修正Kjs是使用是使用450 MHz，900 MHz频段，山岳高度频段，山岳高度H=110350 m时，基本衰耗中值与实测的衰耗中值的差时，基本衰耗中值与实测的衰耗中值的差值，并归一化为山岳高度值，并归一化为山岳高度H=200 m 时的值。时的值。当山岳高度当山岳高度不等于不等于200 m 时，查得的时，查得的Kjs值还需乘以一值还需乘以一个系数个系数图图3-13 孤立山岳地形的修正因子孤立山岳地形的修正因子Kjs 2010010200246810孤立山岳至移动台的距离d2/km孤立山岳修正因子Kjs/dBA 曲线:d160 kmB 曲线:d130 kmC 曲线:d115 kmABC孤立
33、山岳典型地形T(基地站)T(基地站)31013kmd1d2HR(移动台)H 200 mjsLLK山 岳市 区斜坡地形是指在斜坡地形是指在510km内倾斜的地形内倾斜的地形若在电波传播方向上，地形逐渐升高，称为正若在电波传播方向上，地形逐渐升高，称为正斜坡，倾角为斜坡，倾角为+m；若在电波传播方向上，地形逐渐降低，称为负斜若在电波传播方向上，地形逐渐降低，称为负斜坡，倾角为坡，倾角为-m；(3)斜坡地形斜坡地形图图3-14 斜坡地形修正因子斜坡地形修正因子Ksp(10,80)7spKdB=10,80mrad dkmsp分别写出的K(10,80)7.5spKdB s pLLK市 区斜 坡10080
34、60402005101520水 面 距 离 与 全 距 离 的 比 率(dS R/d )/%水 陆 混 合 路 径 修 正 因 子Ks/dBd 30 kmd 60 kmAABB水 面水 面T(基 地 站)(移 动 台)R(移 动 台)RT(基 地 站)dSRddSRd(A)(B)(4)水陆混合地形的修正因子水陆混合地形的修正因子Ks（图（图3-15）SRd 是水面距离SRdd横坐标是sLLK水 陆市 区4.任意地形的信号中值预测（小结）任意地形的信号中值预测（小结）(1)计算自由空间的传播衰耗。计算自由空间的传播衰耗。)()(lg20)(lg2045.32dBMHzfkmdLbs(2)市区准平
35、滑地形的信号中值。市区准平滑地形的信号中值。),(),(),(fhHdhHdfALLmmbbmbsT自由空间自由空间传播损耗传播损耗平坦地形基平坦地形基本衰耗中值本衰耗中值图图3-6基站天线基站天线高度因子高度因子图图3-7移动台天线移动台天线高度因子图高度因子图3-8sspjshfhromrTKKKKKQQkK(3)任意地形地物情况下的传播衰耗任意地形地物情况下的传播衰耗 任意地形下的传播信号的衰耗任意地形下的传播信号的衰耗LA为为TTAKLL式中：式中：LT为准平滑地形市区的传播衰耗；为准平滑地形市区的传播衰耗；KT为地形地物修正因子。为地形地物修正因子。KT由如下项目构成：由如下项目构成
36、：根据实际的地形地物情况，根据实际的地形地物情况，KT因子可能只有其因子可能只有其中的某几项或为零。例如，传播路中的某几项或为零。例如，传播路径是开阔区、斜径是开阔区、斜坡地形，则坡地形，则 spoTKQK其余各项为零。其他情况可以类推。其余各项为零。其他情况可以类推。开阔区修正因子开阔区修正因子斜坡地形修正因子斜坡地形修正因子32.4520lg20()20lg450()111.5kmMHzdB例例3-3 某一移动电话系统，工作频率为某一移动电话系统，工作频率为450 MHz，基站天线高度为基站天线高度为70 m，移动台天线高度为，移动台天线高度为1.5 m，在市区工作，传播路径为准平滑地形，
37、通信距离在市区工作，传播路径为准平滑地形，通信距离为为20 km，求传播路径的衰耗。，求传播路径的衰耗。解：解：(1)自由空间的传播衰耗自由空间的传播衰耗Lbs32.4520lg()20lg()bsLd kmf MHzdBAdfAmm5.30)20,450(),(由图由图3-7查得查得 dBHdhHbbb10)20,70(),(由图由图3-8查得查得 dBHfhHmmm3)450,5.1(),(2)市区准平滑地形的衰耗中值市区准平滑地形的衰耗中值由图由图3-6查得查得市区准平滑地形的衰耗中值市区准平滑地形的衰耗中值dBfhHdhHdfALLmmbbmbsT155)3()10(5.305.111
38、),(),(),(LA=LT-KT=LT=155 dB(3)任意地形地物情况下的衰耗中值。任意地形地物情况下的衰耗中值。根据已知条件可知：根据已知条件可知：因为因为 KT=0;所以所以 dBKmr5.8dBKsp5.4dBKKKspmrT13dBKLLTTA14313155 例例3-4 若上题改为在郊区工作，传播路径是正斜若上题改为在郊区工作，传播路径是正斜坡，且坡，且m=15 mrad，其他条件不变，再求传播，其他条件不变，再求传播路径的衰耗。路径的衰耗。由图由图3-14查得查得 所以地形地物修正因子所以地形地物修正因子KT为为 因此传播路径衰耗中值因此传播路径衰耗中值LA为为 解解:根据已
39、知条件，由图根据已知条件，由图3-9查得查得市区准平滑地形的衰耗中值市区准平滑地形的衰耗中值dBfhHdhHdfALLmmbbmbsT155)3()10(5.305.111),(),(),(其它因素的影响其它因素的影响 街道走向的影响街道走向的影响 电波传播的衰耗中值与街道的走向（相对电波传播的衰耗中值与街道的走向（相对于电波传播方向）有关。在于电波传播方向）有关。在纵向街道上衰耗较纵向街道上衰耗较小，横向街道上衰耗较大小，横向街道上衰耗较大。建筑物的穿透衰耗建筑物的穿透衰耗 各个建筑物对电波的吸收是不同的。不同的材料，各个建筑物对电波的吸收是不同的。不同的材料，结构和楼房层数，其衰耗的数据都
40、不一样。结构和楼房层数，其衰耗的数据都不一样。如果移动台要在室内使用，在计算传播衰耗和如果移动台要在室内使用，在计算传播衰耗和场强时，需要把建筑物的穿透衰耗也计算进去，场强时，需要把建筑物的穿透衰耗也计算进去，才能保持良好的通话。才能保持良好的通话。植被衰耗植被衰耗树木、植被对电波有吸收作用。树木、植被对电波有吸收作用。隧道中的传播衰耗隧道中的传播衰耗 空间电波在隧道中传播时，由于隧道壁的空间电波在隧道中传播时，由于隧道壁的吸收及电波的干涉作用而受到较大的衰耗。吸收及电波的干涉作用而受到较大的衰耗。电波在隧道中的衰耗还与工作频率有关，电波在隧道中的衰耗还与工作频率有关，频频率越高，衰耗越小率越
41、高，衰耗越小。当隧道出现分支或转弯时，。当隧道出现分支或转弯时，衰耗会急剧增加，衰耗会急剧增加，弯曲度越大，衰耗越严重弯曲度越大，衰耗越严重。解:(1)根据已知条件，KT 0，LALT，自由空间传播损耗 Lfs=32.44+20lg f+20lg d =32.44+20lg 450+20lg 10=105.5 dB 练习练习 某一移动信道，工作频段为某一移动信道，工作频段为450MHz，基站天线高度为，基站天线高度为50m，移动台天线高度为，移动台天线高度为3m，在市区工作，传播路径为，在市区工作，传播路径为平滑地形，通信距离为平滑地形，通信距离为10km。求：传播路径损耗中值。求：传播路径损耗中值由查得市区基本损耗中值Am=27dB查得基站天线高度增益因子Hb=-12dB;移动台天线高度增益因子Hm=0dB.把上述各项代入式可得传播路径损耗中值为 LA=LT=105.5+27+12=144.5dB
