【WLAN培训】射频理论.ppt

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1、WLAN培训——射频理论无线传输与接入事业部/产品部2010年3月课程提纲无线电磁波传播基础理论天线基础知识WLAN射频基础知识无线电磁波的基本分类波段名称频段范围波长范围传播方式甚长波3～30（KHz）100～10km在大地与低层的电离层间形成的波导中进行传播长波30～300（KHz）10～1km沿地表面传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）中波300～3000（KHz）1000～100m沿地表面传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）短波3～30（MHz）100～10m可沿地表面传播（地波），沿空间以直接或绕射方式传播（空间波）和靠电离层反射传播（天波）超短波30～3

2、00（MHz）10～1m主要以直射方式（即所谓的“视距”方式）传播微波分米波300～3000（MHz）100～10cm是一种视距传播，主要在对流层内进行厘米波3～30（GHz）10～1cm毫米波30～300（GHz）10～1mm丝米波300～3000（GHz）1～0.1mmWLAN工作频段无线电磁波的基本传播方式空间直线传播镜面反射漫反射反射透射衍射（绕射）阻挡物自由空间传播损耗自由空间的概念无任何衰减、无任何阻挡、无任何多径的传播理想介质空间。自由空间传播损耗无线电波在自由空间传播时，其单位面积中的能量会因为扩散而减少。这种减少称为自由空间的传播损耗,也就是我们常说的

3、中值损耗定理。计算公式LS(dB)=92.4+20logf(GHz)+20logd(km)LS-自由空间损耗f-电磁波频率d-传播距离自由空间损耗可作为实际无线工程中预估通信距离的重要参数无线传播的菲涅尔区d1d2HcF1d第一菲涅尔区半径计算公式：（所有参数单位为米）相对余隙和最小菲涅尔半径相对余隙与附加损耗关系曲线相对余隙传播余隙与第一菲涅尔区半径之比（Hc/F1）称为相对余隙。最小菲涅尔半径接收点能得到与自由空间传播相同的信号强度时所需要的最小菲涅尔椭球区的半径称为最小菲涅尔半径（F0）。工程指导实际工程中确保收发天线架设的高度要满足使它们之间的障碍物尽可能不超过

4、其第一菲涅尔区的20％。最小菲涅尔半径计算公式：电磁波雨雾衰落雨量（mm/h）3.5GHz（dB/km）5.8GHz（dB/km）26GHz（dB/km）1（小雨）0.000650.001750.124004（中雨）0.003070.010730.5397716（大雨）0.014550.065772.3495950（暴雨）0.052170.291947.87098工程指导WLAN工作的2.4GHz和5.8GHz频段雨雾衰落较小，在实际工程中可以不予考虑。雨衰系数表视距与天线高度极限直视距离WLAN设备所工作的微波波段主要通过在空间范围内沿直线方向传播的空间波来传播。由于

5、地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax。因而，WLAN设备进行通信时，接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。计算公式考虑大气层对电波折射作用的极限视距公式：RT接收天线高度HR发射天线高度HTRmax有效直视距离由于电磁波的频率远低于光波的频率，电波传播的有效直视距离Re约为极限直视距离Rmax的70%，即Re=0.7Rmax。工程指导对于通讯距离在10Km以内的WLAN工程，可以不考虑极限视距的影响，但需要考虑障碍物及菲涅尔区的影响。课程提纲无线电磁波传播基础理论天线基础知识WLAN射频基础知识天线的基本概念天线的作用天线是电波的换能器件，用以发射和

6、接收电波。电磁波的辐射导线上有交变电流流动时，可发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。若导线间距离很近，电场被束缚在两导线之间，则辐射很微弱。将两导线张开，电场即散播在周围空间，则辐射增强。对称振子振子通常我们将安装在天线中并能产生显著电磁辐射的直导线称为振子。对称振子对称振子是一种经典的、应用最广泛的天线，单个半波对称振子可独立使用或用作为抛物面天线的馈源，也可将多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。1/4波长1/4波长1/2波长天线的方向性和方向图天线的方向性天线辐

7、射电磁波是有方向性的，在天线的发送端，方向性指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收端而言，则表示天线对来自不同方向的电磁波的接收能力。天线的方向图通常用垂直平面及水平平面上表示不同方向辐射（或接收）电磁波功率大小的曲线来表示天线的方向性，并称为天线辐射的方向图。全向天线立体方向图全向天线垂直面方向图全向天线水平面方向图水平面方向图视角垂直面方向图视角天线方向性的变化各种天线的形成通过对天线的内部结构做相应的改动，可以改变天线的方向性，并由此形成不同种类及特性各异的天线。标准半波对称振子天线增加反射板反射板振子增加振子数量振子天线的波瓣