北邮2016电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告电磁场与电磁波实验报告引言：电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念。
电磁场是由电荷产生的一种物理场，它的存在和变化会影响周围空间中的其他电荷。
而电磁波则是电磁场的一种传播形式，它以电磁场的振荡和传播为基础，具有波动性质。
本次实验旨在通过实际操作和测量，深入了解电磁场和电磁波的特性。
实验一：测量电磁场强度在实验一中，我们使用了一个电磁场强度计来测量不同位置的电磁场强度。
首先，我们将电磁场强度计放置在一个固定的位置，记录下此时的电磁场强度。
然后，我们将电磁场强度计移动到其他位置，重复测量过程。
通过这些数据，我们可以得出不同位置的电磁场强度的分布情况。
实验结果显示，电磁场强度随着距离的增加而逐渐减弱。
这符合电磁场的特性，即电荷产生的电磁场在空间中以一定的规律传播，而传播的强度会随着距离的增加而减弱。
这一实验结果验证了电磁场的存在和变化对周围环境的影响。
实验二：测量电磁波频率和波长在实验二中，我们使用了一个频率计和一个波长计来测量电磁波的频率和波长。
首先，我们将频率计和波长计设置好，并将它们与电磁波源连接。
然后，我们观察频率计和波长计的测量结果，并记录下来。
通过这些数据，我们可以得出电磁波的频率和波长的数值。
实验结果显示，不同频率的电磁波具有不同的波长。
频率越高的电磁波，波长越短；频率越低的电磁波，波长越长。
这符合电磁波的特性，即电磁波的振荡频率和波长之间存在一定的关系。
这一实验结果验证了电磁波的波动性质，以及频率和波长之间的关系。
实验三：观察电磁波的干涉和衍射现象在实验三中，我们使用了一块光栅和一个狭缝装置来观察电磁波的干涉和衍射现象。
首先，我们将光栅放置在光源前方，并调整光源的位置和光栅的角度。
然后，我们观察到在光栅后方的屏幕上出现了一系列明暗相间的条纹。
这些条纹是由电磁波的干涉和衍射效应引起的。
实验结果显示，当电磁波通过光栅时，会发生干涉和衍射现象。
干涉现象表现为明暗相间的条纹，而衍射现象表现为条纹的扩散和交替。
北邮电磁场与电磁波实验一
实验一：电磁波反射折射实验一、实验目的1、熟悉S426型分光仪的使用方法2、掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法3、掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法二、实验原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
电磁波斜入射到两种不同媒介分界面上时会发生发射和折射现象，同时，分界面对电磁波的反射和折射现象与入射波的极化方向有关。
将分界面的法线与入射波构成的平面定义为入射面，入射波与界面法线的夹角定义为入射角，反射波与界面法线的夹角定义为反射角，折射波与界面的法线的夹角定义为折射角。
电场E垂直于入射面的电磁波为垂直极化波。
垂直极化波的反射系数和折射系数：R⫠=η2cosθ−η1cosθ‘’η2cosθ+η1cosθ‘’T⫠=2η2cosθη2cosθ+η1cosθ‘’式中:η1=√μ1ε1η2=√μ2ε2三、实验内容与步骤1.熟悉分光仪的结构和调整方法2.连接仪器，调整系统如图1所示，仪器连接时，两喇叭口面应互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上。
指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的900刻度处，将支座放在工作平台上，并利用Figure 1反射实验仪器的布置平台上的定位销和刻线对正支座（与支座上刻线对齐）拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。
3.测量入射角和反射角反射全属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。
而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应900刻度的一对刻线一致。
这时小平台上的00刻度就与金属板的法线方向一致。
转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度读数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角。
电磁场与电磁波实验报告
实验一 静电场仿真1．实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。
2．实验仪器计算机一台3．基本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时，电场也就不随时间变化，这种电场称为静电场。
点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为（1-1）真空中点电荷产生的电位为（1-2）其中，电场强度是矢量，电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的，电场强度为4= （1-3） 电位为4= （1-4） 本章模拟的就是基本的电位图形。
4．实验内容及步骤（1）点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q，求其电场分布图。
程序1:负点电荷电场示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10);E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;E=(-q./m1).*r;surfc(x,y,E);负点电荷电势示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;z=-q./m1surfc(x,y,z);xlabel('x','fontsize',16)ylabel('y','fontsize',16)title('负点电荷电势示意图','fontsize',10)程序2clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.16:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10)); R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));Z=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-Z);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(Z)),max(max(Z)),40); contour(X,Y,Z,cv,'k-');hold onquiver(X,Y,ex,ey,0.7);clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.15:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));U=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-U);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(U)),max(max(U)),40); surfc(x,y,U);实验二恒定电场的仿真1．实验目的建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念。
北邮电磁场实验报告
北邮电磁场实验报告北邮电磁场实验报告引言：电磁场是物理学中非常重要的一个概念，它涉及到电荷、电流和磁性物质之间的相互作用。
为了更好地理解电磁场的特性和行为，我们进行了一系列的实验。
本报告将详细介绍我们在北邮进行的电磁场实验及其结果。
实验一：静电场与电势分布在这个实验中，我们使用了一对带电的金属板，通过改变金属板的电荷量和距离，观察了电势分布的变化。
实验结果显示，电势随距离的增加而逐渐降低，符合电势随距离平方反比的规律。
此外，我们还观察到电势在金属板附近的区域呈现出均匀分布的特点。
实验二：磁场与磁力线在这个实验中，我们使用了一根通电导线和一块磁铁，通过改变电流的方向和大小，观察了磁场的行为。
实验结果显示，磁铁产生的磁场呈现出环形磁力线的分布。
当通电导线与磁铁相互作用时，导线会受到磁力的作用，其受力方向与电流方向、磁场方向之间存在一定的关系。
实验三：电磁感应与法拉第电磁感应定律在这个实验中，我们使用了一根通电导线和一个线圈，通过改变导线中的电流和线圈的位置，观察了电磁感应现象。
实验结果显示，当导线中的电流改变时，线圈中会产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与导线中电流变化的速率成正比。
此外，我们还观察到线圈中感应电流的方向与导线中电流变化的方向存在一定的关系。
实验四：电磁波的传播在这个实验中，我们使用了一个发射器和一个接收器，通过改变发射器的频率和接收器的位置，观察了电磁波的传播行为。
实验结果显示，电磁波以波动的形式传播，其传播速度与真空中的光速相同。
此外，我们还观察到电磁波的频率与波长之间存在一定的关系，即频率越高，波长越短。
结论：通过以上实验，我们对电磁场的特性和行为有了更深入的了解。
我们发现电磁场的行为符合一系列的规律和定律，如电势随距离平方反比、磁力线的环形分布、法拉第电磁感应定律等。
这些规律和定律为我们理解电磁场的本质和应用提供了重要的指导。
同时，我们也意识到电磁场在日常生活中的广泛应用，如电磁感应用于发电机、电磁波用于通信等。
电磁场与电磁波实验报告
实验一 静电场仿真1．实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念;2．实验仪器计算机一台3．基本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时,电场也就不随时间变化,这种电场称为静电场;点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为204qE r r πε= r 是单位向量 1-1真空中点电荷产生的电位为04qr ϕπε= 1-2其中,电场强度是矢量,电位是标量,所以,无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的,电场强度为1221014ni n i i i q E E E E r r πε==+++=∑ i r 是单位向量1-3 电位为121014ni n i i q r ϕϕϕϕπε==+++=∑ 1-4 本章模拟的就是基本的电位图形;4．实验内容及步骤1 点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q,求其电场分布图;程序1:负点电荷电场示意图clearx,y=meshgrid-10:1.2:10;E0=8.85e-12;q=1.610^-19;r=;r=sqrtx.^2+y.^2+1.010^-10m=4piE0r;m1=4piE0r.^2;E=-q./m1.r;surfcx,y,E;负点电荷电势示意图clearx,y=meshgrid-10:1.2:10; E0=8.85e-12;q=1.610^-19;r=;r=sqrtx.^2+y.^2+1.010^-10m=4piE0r;m1=4piE0r.^2;z=-q./m1surfcx,y,z;xlabel'x','fontsize',16ylabel'y','fontsize',16title'负点电荷电势示意图','fontsize',10程序2clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.16:4;y=x; X,Y=meshgridx,y;R1=sqrtX+1.^2+Y.^2+1.010^-10;R2=sqrtX-1.^2+Y.^2+1.010^-10;Z=qk1./R2-1./R1;ex,ey=gradient-Z;ae=sqrtex.^2+ey.^2;ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspaceminminZ,maxmaxZ,40; contourX,Y,Z,cv,'k-';hold onquiverX,Y,ex,ey,0.7;clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.15:4;y=x; X,Y=meshgridx,y;R1=sqrtX+1.^2+Y.^2+1.010^-10;R2=sqrtX-1.^2+Y.^2+1.010^-10;U=qk1./R2-1./R1;ex,ey=gradient-U;ae=sqrtex.^2+ey.^2;ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspaceminminU,maxmaxU,40; surfcx,y,U;实验二恒定电场的仿真1．实验目的建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念;2．实验仪器计算机一台3．基本原理电场的大小和方向均不随时间变化的场称为恒定电场,如直流导线,虽说电荷在导线内运动,但电场不随时间变化而变化,所以,直流导线形成的电场是恒定电场;对于恒定电场,我们可以假设其为静电场,假设有静止不动的分布在空间中的电量q产生了这一电场;通过一些边界条件等确定自己所需要的变量,然后用静电场的方法来求解问题;4．实验内容及步骤1高压直流电线表面的电场分布仿真题目：假设两条高压导线分别是正负电流,线间距2m,线直径0.04m,电流300A,两条线电压正负110kV,求表面电场分布;程序clearx,y=meshgrid -2:0.1:2; r1=sqrtx+1.^2+y.^2+0.14; r2=sqrtx -1.^2+y.^2+0.14; k=100/log1/0.02; E=k1./r1-1./r2; surfcx,y,E;xlabel'x','fontsize',16 ylabel'y','fontsize',16 title'E','fontsize',10 RR D=2m X Y P 图2-1高压直流电线示意图 R2 R1clearx,y=meshgrid-2:0.1:2;r1=sqrtx+1.^2+y.^2+0.14; r2=sqrtx-1.^2+y.^2+0.14; k=100/log1/0.02;m=log10r2./r1;U=km;surfcx,y,U;xlabel'x','fontsize',16 ylabel'y','fontsize',16title'U','fontsize',10实验三 恒定磁场的仿真1．实验目的建立恒定磁场中磁场空间分布的直观概念;2．实验仪器计算机一台3．基本原理磁场的大小和方向均不随时间变化的场,称为恒定磁场; 线电流i 产生的磁场为：024IdldB r μπ=说明了电流和磁场之间的关系,运动的电荷能够产生磁场;4．实验内容及步骤圆环电流周围引起的磁场分布仿真题目：一个半径为0.35的电流大小为1A 的圆环,求它的磁场分布;分析：求载流圆环周围的磁场分布,可以用毕奥—萨伐尔定律给出的数值积分公式进行计算：图3-1载流圆环示意图程序 clear x=-10:0.5:10; u0=4pi10^-7; R=0.35;I=1;B=u0IR.^2./2./R.^2+x.^2.^3/2; plotx,B;RrpxdB实验四电磁波的反射与折射1．实验目的1熟悉相关实验仪器的特性和使用方法2掌握电磁波在良好导体表面的反射规律2．实验仪器DH1211型3厘米信号源1台、可变衰减器、频率调节器、电流指示器、喇叭天线、金属导体板1块、支座一台;3．基本原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发生反射;当电磁波入射到良好导体近似认为理想导体平板上时将发生全反射;电磁波入射到良好导体近似认为理想导体平板时,分为垂直入射和以一定角度入射称为斜入射;如图4-1所示;入射线与分界面法线的夹角为入射角,反射线与分界面法线的夹角为反射角;垂直入射斜入射入射角0°、反射角0°入射角45°、反射角45°图4-1用一块金属板作为障碍物,测量当电波以某一入射角投射到此金属板上的反射角,验证电磁波的反射规律：1电磁波入射到良好导体近似认为理想导体平板上时将发生全反射; 2入射角等于反射角;4．实验内容及步骤1熟悉仪器的特性和使用方法 2连接仪器,调整系统3测量入射角和反射角反射全属板放到支座上时,应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致;而把带支座的金属反射板放到小平台上时,应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应900刻度的一对刻线一致;这时小平台上的00刻度就与金属板的法线方向一致;转动小平台,使固定臂指针指在某一角度处,这一角度的读数就是入射角,然后转动活动臂在表头上找到一个最大指示,此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角;支座 喇叭天线金属导体铝板频率调节器DH1121B 3厘米信号源可变衰减器电流指示器检波器活动臂。
电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告实验题目：电磁场与电磁波实验实验目的：1.了解电磁场的产生原理和特性。
2.理解电磁波的概念和基本特性。
3.掌握测量和分析不同电磁波的实验方法。
实验器材：1.U形磁铁2.电磁铁3.直流电源4.交流电源5.电磁感应器6.示波器7.微波源8.微波接收器9.光栅片10.各种电磁波滤波器实验原理：1.电磁场的产生：电流通过电线时，会在周围产生磁场。
在一对平行导线中，当电流方向相同时，导线之间的磁场是叠加的；当电流方向相反时，导线之间的磁场互相抵消。
2.电磁场的特性：电磁场具有两种性质，即不能长距离传播和具有作用力。
通过电磁感应现象，可以观察到电磁场的作用力。
3.电磁波的产生与传播：当电场和磁场变化时，会激发并产生电磁波。
电磁波可根据频率不同被分为不同波段，如：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
实验步骤：实验1：观察电磁场的产生和作用1.将磁铁插入U形磁铁中，并将直流电源连接到U形磁铁的两端；2.在U形磁铁下方放置一根金属杆，并用电磁感应器在金属杆上方测量磁感应强度；3.开启直流电源，记录不同电流强度下的磁感应强度，并绘制电流与磁感应强度的图线；4.在磁铁两端放置一磁性物体，观察其受力情况。
实验2：测量电磁波的特性1.将微波源和微波接收器分别连接至交流电源和示波器；2.将微波源调至一定频率，并记录该频率；3.调整示波器至合适的量程和垂直偏置，观察示波器上的微波信号；4.更换不同频率和波长的电磁波，重复步骤3；5.将光栅片放置在微波源与接收器之间，观察光栅片的衍射效应。
实验结果与分析：实验1：观察电磁场的产生和作用根据实验数据，绘制出电流与磁感应强度的图线，可以观察到磁感应强度与电流之间呈现线性关系，并且磁性物体受到磁力的作用。
实验2：测量电磁波的特性根据实验数据，可以观察到不同频率和波长的电磁波在示波器上表现出不同的振动形态，频率越高，波长越短。
通过光栅片的衍射效应，可以观察到电磁波的波长。
北邮电磁场与微波实验报告
信息与通信工程学院电磁场与微波实验报告实验题目：微波器件设计与仿真班级：姓名：学号：日期：2016.5.18实验二分支线匹配器一、实验目的1.掌握支节匹配器的工作原理2.掌握微带线的基本概念和元件模型3.掌握微带分支线匹配器的设计与仿真二、实验原理1.支节匹配器随着工作频率的提高及相应波长的减小，分立元件的寄生参数效应就变得更加明显，当波长变得明显小于典型的电路元件长度时，分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。
因此，在频率高达以上时，在负载和传输线之间并联或串联分支短截线，代替分立的电抗元件，实现阻抗匹配网络。
常用的匹配电路有：支节匹配器，四分之一波长阻抗变换器，指数线匹配器等。
支节匹配器分单支节、双支节和三支节匹配。
这类匹配器是在主传输线并联适当的电纳（或串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。
此电纳或电抗元件常用一终端短路或开路段构成。
2. 微带线从微波制造的观点看，这种调谐电路是方便的，因为不需要集总元件，而且并联调谐短截线特别容易制成微带线或带状线形式。
微带线由于其结构小巧，可用印刷的方法做成平面电路，易于与其它无源和有源微波器件集成等特点，被广泛应用于实际微波电路中。
三、实验内容已知：输入阻抗Zin=75Ω负载阻抗Zl=（64+j75）Ω特性阻抗Z0=75Ω介质基片面性εr=2.55 ,H=1mm假定负载在2GHz时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=λ/4,两分支线之间的距离为d2=λ/8。
画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅值从1.8GHz至2.2GHz的变化。
四、实验步骤1.建立新项目，确定项目频率，步骤同实验1的1-3步。
2.将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Y-Smith导纳图上，步骤类似实验1的4-6步。
3.设计单支节匹配网络，在圆图上确定分支z与负载的距离d以及分支线的长度1，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。
北京邮电大学电磁场实验报告室外
电磁场与电磁波测量实验报告无线信号场强特性的研究实验姓名学号班级班内序号伊迪2013211047 209 01沃子尧2013211048 209 02刘博闻2013211049 209 032016年03月25日1 实验目的1、通过实地测量校园内室内外的无线电信号场强值，掌握室内外电波传播的规律。
2、熟悉并掌握无线电中的传输损耗，路径损耗，穿透损耗，衰弱等概念。
3、熟练使用无线电场强仪测试空间电场的方法。
4、学会对大量数据进行统计分析，得到相关传播模型。
2 实验设备HF-4040场强仪。
3 实验原理3.1 电波传播方式电磁场在空间中的传输方式主要有反射，绕射，散射三种模式。
当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。
当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。
当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体，且这些物体的分布比较密集时，产生散射。
散射波产生于粗糙表面，如小物体或其他不规则物体、树叶、街道、标志、灯柱。
3.2 无线信道中信号衰减无线信道中的信号衰减分为衰弱，路径损耗，建筑物穿透损耗。
此外还有很多路径传播的影响.1、移动环境下电波的衰弱包括快衰弱和慢衰弱（也叫慢衰弱），快衰弱的典型分布为Rayleigh分布和Rician分布；阴影衰弱的典型分布为正态分布。
快速衰弱和满衰弱两者构成移动通信系统中接受信号不稳定因素。
2、路径损耗：测量发射机和接收机之间信号的平均衰弱。
即定义为有效发射功率（Pt）和平均接收功率（Pr）之差（dB）。
距离是决定路径损耗大小的首要因素；除此之外，还与接收点的电波传播条件密切相关。
根据理论和测试的传播模型，无论室内或室外信道，平均接受信号功率随距离对数衰减，对任意的传输距离，大尺度平局路径损耗表示为：P̅L(d)[dB]=P̅L(d0)+10n log(d∕d0)即平均接收功率为：P̅r(d)[dBm]=P t[dBm]− P̅L(d0)−10n log(d∕d0)= P̅t(d0)[dBm]+10n log(d∕d0)其中n为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度；d0为近地参考距离；为发射机与接收机之间的距离。
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电磁场与电磁波实验报告题目：校园无线信号场强特性的研究姓名班级学号序号目录一、实验目的 (2)二、实验内容 (2)三、实验原理 (5)四、实验步骤 (5)1、实验对象选取 (5)2、数据采集 (5)五、实验数据 (2)1、原始数据录入 (7)2、数据处理流程 (7)六、实验结果与分析 (8)1、主楼周边电磁场信号强度分析82、主楼室内不同楼层楼道信号强度分析11七、问题分析与解决 (15)1、Matlab 仿真问题研究与解决 (23)2、场强分布的研究 (23)3、模型拟合........................................................ . (24)八、分工安排及心得体会 (25)附录I：原始数据 (26)附录II：源代码 (30)一．实验目的1.掌握在室内环境下场强的正确测试方法，理解建筑物穿透损耗的概念；2.通过实地测量，分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系；3.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。
4.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法。
二．实验内容利用DS1131场强仪和拉杆天线，实地测量信号场强。
1.研究具体现实环境下阴影衰落分布规律，以及具体的分布参数如何；2.研究在校园内电波传播规律与现有模型的吻合程度，测试值与模型预测值的预测误差如何；3.研究建筑物穿透损耗的变化规律三．实验原理无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。
对于接收者，只有处在发射信号覆盖的区域内，才能保证接收机正常接收信号，此时，电波场强大于等于接收机的灵敏度。
因此，基站的覆盖区的大小，是无线工程师所关心的。
决定覆盖区大小的因素主要有：发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线架设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑物的穿透损耗、同播、同频干扰。
【阴影衰落】阴影衰落是电磁波在空间传播时受到地形起伏、高达建筑物群的阻挡，在这些障碍物后面会产生电磁场的阴影，造成场强中值的变化，从而引起信号衰减。
阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的，又称为慢衰落，其特点是衰落与无线电传播地形和地物的分布、高度有关。
在无线信道里，造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其他物体对电波的遮挡。
在测量过程中，不同测量位置遇到的建筑物遮挡情况不同，因此接收功率不同，这样就会观察到衰落现象。
在阴影衰落的情况下，移动台被建筑物遮挡，它所收到的信号是各种绕射、反射、散射波的合成。
阴影衰落一般表示为电波传播距离r 的m 次幂与阴影损耗的正态对数分量的乘积。
移动用户和基站之间的距离为r 时，传播路径损耗和阴影衰落可以表示为：00()[]()[]()[]10log(/)r r r P d dBm P d dBm X P d dBm n d d X σσ=+=-+ 其中，X σ为0均值的高斯分布随机变量，单位为dB ，标准偏差为σ，单位也dB 。
对数正态分布描述了在传播路径上，具有相同的T-R 距离时，不同的随机阴影效应。
这样利用高斯分布可以方便的分析阴影的随机效应。
它的概率密度函数是：22()()2x m f x σ-- 应用于阴影衰落时，上式中的x 表示某一次测量得到的接受功率，m 表示以dB 表示的接收功率的均值或中值，σ表示接收功率的标准差，单位为dB 。
阴影衰落的标准差同地形、建筑物类型、建筑物密度等有关，在市区的150MHz 频段其典型值是5dB 。
【大尺度路径衰落】大尺度衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物（建筑物、山丘、树林等）的阴影引起的，衰落特性一般服从d律，平均信号衰落和关于平均衰落的变化具有对数正态分布的特征。
利用不同测试环境下的移动通信信道的衰落中值计算公式，可以计算移动通信系统的业务覆盖区域。
实际上，大尺度衰落)(t ς不仅与时间有关，还与距离和载波频率有关。
为了表达方便，上式中省略了距离因子d 和载频c f 。
基于理论和测试的传播模型指出，无论室内还是室外信道，平均接收信号功距离的对数而衰减。
n d d d t )(),(0∝ς (2.2)或 )log(10])[,(])[,(00d d n dB d t dB d t +=ςς(2.3)式中，n 为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速率；0d 是近地参考距离，由测试决定；d 为发射机和接收机距离。
在自由空间传播时，n 为2，当有障碍物时，n 变大。
在移动通信系统中，路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。
大尺度平均路径损耗：用于测量发射机和接收机之间信号的平均衰落，定义为有效发射功率和平均接受功率之间的（dB ）差值，根据理论和测试的传播模型，无论室内或室外信道，平均接受信号功率随距离对数衰减，这种模型已被广泛的使用。
对任意的传播距离，大尺度平均路径损耗表示为：()[]()()010log /0PL d dB PL d n d d =+即平均接收功率为：0000()[][]()10log(/)()[]10log(/)r t r P d dBm P dBm PL d n d d P d dBm n d d =--=- 其中，n 为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度；0d 为近地参考距离；d 为发射机与接收机()T R -之间的距离。
测试表明，对于任意d ，特定位置的路径损耗),(d t ς又服从随机正态分布，对数正态分布描述了在传播路径上，具有相同距离时，不同的随机阴影效应。
这种现象叫对数正态阴影。
决定路径损耗大小的首要因素是距离，此外，它还与接收点的电波传播条件密切相关。
为此，我们引进路径损耗中值的概念。
中值是使实测数据中一半大于它而另一半小于它的一个数值（对于正态分布中值就是均值）。
人们根据不同的地形地貌条件，归纳总结出各种电波传播模型。
1.自由空间模型 2.布灵顿模型 3.EgLi 模型 4. Hata-Okumura 模型【建筑物的穿透损耗】1. 定义建筑物的穿透损耗大小对于研究室内无线信道具有重要意义。
穿透损耗又称大楼效应，一般指建筑物一楼内的中值电场强度和室外附近街道上中值电场强度之差。
发射机位于室外，接收机位于室内，电波从室外进入到室内，产生建筑物的穿透损耗，由于建筑物存在屏蔽和吸收作用，室内场强一定小于室外的场强，造成传输损耗。
室外至室内建筑物的穿透损耗定义为：室外测量的信号平均场强减去在同一位置室内测量的信号平均场强，用公式表示为：()()1111N M outside inside i j i j P P P N M==∆=-∑∑ P ∆是穿透损耗，单位dB ，j P 是在室内所测的每一点的功率，单位dB v μ，共M 个点，i P 是在室外所测的每一点的功率，单位dB v μ，共N 个点。
电磁波透射墙体示意图2.影响因素无线信号对透射能力是频率及高度的函数，天线对信号透射也有非常重要的影响。
以室外发射机的天线高度远小于建筑物本身高度考虑，在测试中显示，随着频率的增加透射损耗（净穿透损耗）减小。
例如下表数据：（卢东如2014.楼宇信号强度及穿透损耗研究） 地点（状态） 频率（MHz ） 透射损耗（dB ）建筑物底层（第一组44116.4透射损耗即净穿透损耗是指不考虑绕射等因素综合影响，墙体和玻璃等物体的穿透损耗，在绕射和反射等几乎没有或不明显的环境下测量得到的，近似穿透损耗。
3.不同建筑材料各类墙体净穿透损耗：（卢东如 2014.楼宇信号强度及穿透损耗研究）钢筋混凝土类建筑贯穿损耗中值：数据自（通信人家园论坛|中国第一通信社区）由于我国的城市环境与国外有很大的不同，贯穿中值一般比国外同类名称高8-10dB。
四．实验步骤1. 实验对象选取这次实验数据采集地点我们选择了主楼（图），主要测量三个部分的信号强度：1.靠近主楼测量其周边一圈信号强度，由西北角开始顺时针绕主楼测量（图）。
测量时分为东南西北四个方向，其中东西侧较长，南北侧较短，近似为一个矩形；2.测量1,2,4,6,10,13楼室内信号强度，由西北角开始顺时针绕室内走廊测量，记录特殊结构造成的信号强度波动。
由于主楼每层建筑结构大致相同，变量单一便于对比不同楼层高度对信号强度的影响；3.测量电梯内部信号强度，电梯从上而下运行过程中记录测量数据。
北邮主楼卫星图北邮主楼3D指示图同时，经过查证，电视信号发射塔位于测量地点的西南方向约6.5公里处（图）。
信号发射塔方位图在选频方面，频点选用的是低频190.758MHz（CH8，中央2套伴音频道频点），因为这个频点信号接收很好，且本班另一测量小组将在教二室内测量相同频点的信号强度，我们两组将进行钢筋混泥土建筑结构和砖石建筑结构的对比。
2. 数据采集本组频点选择：190.758MHz（CH8，中央2套伴音频道频点），利用场强仪DS1131测量无线信号的强度（单位dBmW），估测频点相应半波长伟0.78米，每走1步约为0.8米（恰好为楼道地砖2格）读一次数并进行信号电平记录。
共测量的近1000组数据进行分析比较，分别是主楼外北侧、东侧、南侧、西侧以及主楼一层、二层、四层、六层、十层、十三层，电梯内部。
在测量建筑物外的信号强度时，采用自西北角起顺时针方向围绕该建筑物一周的测量方法。
在测量室内信号时，采用自西北角起顺时针方向围绕该楼层楼道一周的测量方法。
（图）。
测量当天天气情况：多云转晴、微风。
场强仪倾斜45°使用，天线仅拔出第一节。
主楼内部结构示意图五．实验数据1.原始数据录入将测量得到的数据录入Excel表格，分别以东、南、西、北以及各个楼层方向为单独的sheet，便于数据处理时进行MATLAB的数导入和获取。
记录时间、地点、电平值的同时记录测量时周围的可能影响电平值因素，便于后期数据分析(表)。
数据记录表格原始实验数据见附件2. 数据处理流程采集到的数据有近1000组，需要对数据进行细致的处理以便得到明确的结论。
下图所示为数据处理的流程图：3.数据处理MATLAB关键语句本次实验数据的处理主要利用EXCEL和MATLAB两个软件完成，其中MATLAB中的关键处理语句主要分为以下几个部分：1.原始数据读入MATLABdata=xlsread('data.xlsx',10);Data=data'; %将数据转置为行向量Data=-1.*Data;L=length(Data); %数据长度功能：录入数据，行列转置后各数据取相反数并计算数据个数。
2.作信号强度散点图x=(1:1:L);plot(x,Data,'Linewidth',1.3, 'Color',[0.3,0.3,1]);meandata=mean(Data);hold on;plot(x,meandata,'r.', 'Color',[1,0.4,0.6]);功能：根据原始数据作出各信号强度的散点分布和平均值曲线。