电波传播(一)ppt课件.ppt

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1、无线技术培训二OO九年三月2021/7/301认真求实主动深入2021/7/302本部分重点:熟悉并掌握无线电波的基本知识熟悉并掌握天线的基本知识熟悉并掌握无源器件的基本知识第一部分基本概念基本概念电磁波的概念电磁波的传播什么叫无线电波？无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。基本概念电磁波的概念基本概念电磁波的概念无线电波的极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波

2、的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极化波。无线电波和光波一样，它的传播速度和传播媒质有关。无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用Ｃ＝３０００００公里／秒表示。在媒质中的传播速度为：Ｖε`＝Ｃ/√ε，式中ε为传播媒质的相对介电常数。空气的相对介电常数与真空的相对介电常数很接近，略大于１。无线电波在传播时电波会减弱因此，无线电波在空气中的传播速度略小于光速，通常我们就认为它等于光速。基本概念电磁波的概念

3、无线电波的传播方式基本概念电磁波的概念直射直射是无线电波在自由空间传播的方式。反射当电磁波遇到比波长大得多的物体时，就会发生反射。反射常发生在地球表面、建筑物和墙壁表面。绕射当发射机和接收机之间的传播路由被尖锐的边缘阻挡时，就发生绕射。散射当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体，并且单位体积内这种障碍物数目非常巨大时，就会发生散射。衰落特性基本概念电磁波的概念衰落一般分为快衰落与慢衰落两种慢衰落慢衰落是由接收点周围地形地物对信号反射，使得信号电平在几十米范围内有大幅度的变化，若MS在

4、没有任何障碍物的环境下移动，则某点信号电平与该点和发射机的距离有关。快衰落快衰落是叠加在慢衰落的信号上的，这个衰落的速度很快，每秒钟可达到几十次，除与地形地物有关，还与MS的速度和信号的波长有关，并且幅度可达几十个dB，信号的变化呈瑞利分布，也叫瑞利衰落。信号强度慢衰落快衰落移动台路径对于移动通信的电波传播,其衰落特性由下列已知公式及图示表征---自由空间的传播衰耗：Lbs＝32.45+20lgD(km)+20lgf(MHz)(5)---准平滑地形市区路径传播衰耗中值：Ltt＝Lbs+Am(f

5、,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)(6)Am(f,d)，Hb(hb,d)，Hm(hm,f)为相应的修正因子，其中An(f,d)为基本衰耗中值，Hb(hb,d)为基站天线高度增益因子，Hm(hm,f)为移动天线高度增益因子。衰落特性基本概念电磁波的概念基本概念电磁波的概念准平滑地形高区路径传播衰耗中值基本概念电磁波的概念移动台天线高度增益因子基本概念电磁波的概念基站天线高度增益因子该关系可用式λ＝Ｖ/ｆ表示，其中Ｖ为速度，单位为米/秒；ｆ为频率，单位为赫芝；λ为波长，单位为米。由

6、上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对介电常数ε约为2.1，因此，Ｖε≈Ｃ/1.44，λε≈λ/1.44。波长无线电波的波长、频率和传播速度的关系基本概念电磁波的概念超短波的传播基本概念电磁波的概念无线电波的波长不同，传播特点也不完全相同。目前GSM和CDMA移动通信使用的频段都属于UHF（特高频）超短波段，其高端属于微波。超短波和微波的视距传播超短波和微波的频率很高，波长较短，它的地面波

7、衰减很快。因此也不能依靠地面波作较远距离的传播，它主要是由空间波来传播的。空间波一般只能沿直线方向传播到直接可见的地方。在直视距离内超短波的传播区域习惯上称为“照明区”。在直视距离内超短波接收装置才能稳定地接收信号。超短波和微波的视距传播(续上）基本概念电磁波的概念直视距离和发射天线以及接收天线的高度有关系，并受到地球曲率半径的影响。由简单的几何关系式可知:AB＝3.57(√HT+√HR)(公里)由于大气层对超短波的折射作用，有效传播直视距离为:AB＝4.12(√HT+√HR)(公里)BAR

8、TRRO'接收天线高HR发射天线高HT电波的多径传播基本概念电磁波的概念电波除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，到达接收天线的超短波不仅有直射波，还有反射波，这种现象就叫多径传输。由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂，波动很大；也由于多径传输的影响，会使电波的极化方向发生变化，因此，有的地方信号场强增强，有的地方信号场强减弱。另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不同。例如：钢筋水泥建筑物对超短波的反射能力比砖墙强。我们应尽量避免多径传输效