移动通信的基本技术之电波传播37页PPT

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移动通信电波传播与天线PPT-4移动通信的电波传播

移动通信电波传播与天线PPT-4移动通信的电波传播

4-37
《移动通信电波传播与天线》
4. 移动通信的电波传播
四、陆地移动通信路径损耗传播模式
4-8
《移动通信电波传播与天线》
4. 移动通信的电波传播
一、移动通信的环境及其特点
陆地移动通信地形特征的分类
♥ 陆地移动通信地形特征的分类:
◘ 准平坦地形——地面起伏高度小于20米
◘ 不规则地形——丘陵地形、倾斜地形、孤立山岳、水陆 混合地形
4-9
《移动通信电波传播与天线》
4. 移动通信的电波传播
陆地移动通信传播特性的基本概念
♥ 随机场的概念
◘ 在移动通信系统中,由于周围环境散射引起的多径效应, 使移动台实际接收到的信号是一个衰落信号。
◘ 在任一指定地点,不能明确确定接收信号电平究竟是多 少。
◘ 可以确定在某一段时间内,其电平值不会超过某值的时 间是多少。
4-13
《移动通信电波传播与天线》
4-26
《移动通信电波传播与天线》
4. 移动通信的电波传播
二、陆地移动通信中的三种传播机制
陆地移动通信传播特性的基本概念
♥ 与传播特性有关的参数
4-27
《移动通信电波传播与天线》
4. 移动通信的电波传播
二、陆地移动通信中的三种传播机制
三种传播机制
♥ 实际移动台接收到的信号
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《移动通信电波传播与天线》
《移动通信电波传播与天线》
4. 移动通信的电波传播
移动通信的电波传播
一、移动通信的环境及其特点 二、陆地移动通信中的三种传播机制 三、陆地移动通信路径损耗传播模式 四、微小区传播模式 五、室内传播模式 六、建筑物内、靠近建筑物和进入建筑
物的传播 七、确定性模型的分析方法

电波传输PPT学习教案

电波传输PPT学习教案
D层是一个损耗层,不仅会造成短波的严重衰减,对中波也会产生 强烈的吸收。白天由于D层的存在,中波的天波能量几乎完全被吸 收而无法建立传播电路。
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E层:E层的最大电离出现在地面高度为110km处,和D层一样, 电离也是从日出时开始到中午前后达到最大,此后该层逐渐衰变, 日落之后只有很小的浓度。E层的电子浓度小于F层,大于D层, 不能有效和稳定地反射频率高的短波频率,但在夜间可以比较稳 定地反射频率较低的中波频率,是中波天波的主要反射层。 从日出开始到中午前后E层电离密度较大,可反射1.5MHZ以上的 频率。
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2.电离层对电波传播的影响
⑴ 电离层对电波的能量有吸收作用 ⑵ 电离层对电波能量的吸收与电子浓度和中性分子密度有关 ⑶ 电离层对电波能量的吸收与其频率的高低有关
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电离层对电波的能量有吸收作用
无线电波在电离层传播过程中将引起衰减。衰减的主要机 制是电离层中的自由电子受电波力作用而产生振荡,电子与重 粒子发生碰撞时电子取自电波的能量发生迁移。以后,在场力 作用下开始新一轮振荡。这种不断反复的过程使电波能量受到 吸收衰减,这种现象称为电离层的吸收。
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2、空间波传播
空间波传播是指发射的电磁波,经空间以直线的方式直接到达接 收点,以及经地表面反射后到达接收点的传播方式。这种空间波 的传播,由于受地球曲率半径的影响,传播距离较近,一般仅数 十公里,基本与视线范围相同(视距传播),因而天线架得越高, 通信距离就越远。
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电离层对电波能量的吸收与电子浓度和中性分子密度有关
电离层电离密度大时,单位体积内的自由电子的数目就多,其它 粒子的密度也大,则自由电子和其它粒子碰撞的机会就多,吸收就 大,反之,吸收就小。

《电波传播》PPT课件

《电波传播》PPT课件
地面及对流层大气对视距传播有一定的影响。
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自由空间传播的菲涅尔区
电波总是在实际媒质中传播的,人们常把在真空中进行的“自 由空间传播”这种理想的情况,作为实际研究问题的起点
在17世纪惠更斯首先提出,波在传播过程中,波面上的每一 点都是一个进行二次辐射球面波(子波)的波源,而下一个波 面就是前一个波面所辐射的子波波面的包络面。
视距传播
视距传播是指发射天线和接收天线间能相互 “看见”的距离内,电波直接从发射点传播到 接收点
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按照收发两端所处位置不同,可分为三类:
地面上的视距传播,如无线电中继通信,电视广播以及地面上 的移动通信
地面与空中目标如飞机,通信卫星等的视距传播
空间通信系统之间的视距传播,如飞机之间,宇宙飞行器之间 等
=常数。若S面位置左右平移, 、r虽为变数,但它们之和仍
为常数。根据几何知识可知,这些点的轨迹正是以Q、P为 焦点的旋转椭球面。这些椭球面所包围的空间区域就称为菲 涅耳区。根据序号n=1,2, 就分别称为第一、第二菲涅耳区, 它们与S面相截,就在该平面上出现相应的第一、第二菲涅 耳带
在自由空间内,来自波源Q的辐射而到达接收点P点电磁能 量,是通过以Q、P为焦点的一系列菲涅耳椭球区来传播的
带,就分别称为第一,第二……第n个菲涅耳带等。
P点的辐射场就是各菲涅耳带辐射场的总和
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各菲涅尔带在P点的辐射场 (a)n=1;(b)n=2,3;(c)各带的合成振幅;(d)合成场强
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B 0 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 2 1 B 2 1 B 2B 2 3 B 2 3B 4B 2 5

电波传播基本知识PPT课件

电波传播基本知识PPT课件

电波传播方式的说明
• 地表面波是建立在地球表面的一种电波传播形式,在频率小于5MHz且 天线高度小于地面半波长时,此传播形式占主导作用。其特点是传播距 离远,易与水下建立通信,不受天气与地面环境的阻挡。
• 对流层电波传播是无线通信中占主导作用的传播形式,频率在30MHz以 上时,视距传播成为主要传播方式,此时需注意对流层折射系数的影响 (一般地,此种传播又称地面传播),传播特点是视距传播,易受地面环 境的阻挡影响,传播衰减较大。
电波反射的退极化作用
• 电波反射的退极化作用除了有耗地面的反射以外,不规则的反射目标也 是造成电波去极化的原因之一。
• 移动信道中的各种物体目标对电波的反射过程,是目标表面上每一部分 对电波的散射的综合。其中还包含某些表面结构的二次甚至更多次反射。 目标上的每一部分,相对电波发射天线的取向和形态是各异的。所以复 杂形状的目标具有极强的、多样的退极化作用。
• 《无线通信技术》,深圳市华为技术有限公司 • 《现代无线通信系统电波传播》,Hernry L.Bertoni • 《移动通信工程(理论与应用)》, • 《网络规划设计》,深圳市华为技术有限公司
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课程内容
第一章 无线通信基本概念 第二章 移动通信电波传播的几个概念 第三章 移动通信电波传播特性 第四章 移动通信信道与预测
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大气媒质的分层情况
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第一章 无线通信的基本概念
第一节 概述 第二节 无线通信中的大
气媒质
第三节 无线通信中的电 波传播方式
第四节 无线通信的频段 划分与传播方式
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电波传播方式的分类
• 根据何种介质或何种介质分界面对电波传播产生主要的影响,可将常遇 到的电波传播方式分为: • (1)地表面波传播(电波传播主要受地球表面的影响)。 • (2)对流层电波视距传播(电波传播主要受对流层影响)。 • (3)电离层电波反射传播(电波传播主要受电离层影响)。

移动通信技术与设计基础信号传播(ppt)

移动通信技术与设计基础信号传播(ppt)
工程设计中,常采用dBm或dBW来表示接收电 平,分别是以1mw和1w为参考电平的对数单位。
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3.3 电波传播路径损耗的预测
(1)电波传播路径损耗的预测的基本方法
2、现实环境中,系统不大可能工作于理想的自由
空间,实际传输损耗要比1/d2计算的结果大许多
。 一般有
1 Pr d n
不同的传播环境,n取3或4,甚至更高。实测结果有,d
小于15km时,n取3~4,d大于15km时,n取5~6。
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第3章 移动无线电传播
3.2 自由空间传播模型 3.2.4 计算
当使用公式Friis公式,求得d。处接收功率时 ,在距离大于d。时,自由空间中接收功率为
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第3章 移动无线电传播
四种传播机制
4 直射:自由空间传播 4 反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射。
反射发生在地球表面、建筑物和墙壁表面。 4 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,发生绕射。 4 散射:当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体 射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体, 如:树叶、街道标志和灯柱等。
Lbs Gt Gr
f : MHz
d :km
注:天线增益是以全向天线为参考的定向增益。
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3.2
第3章 移动无线电传播 Ls
Pt Pr
4d
2
1 gt gr
32.45 20log f 20logd 10log(gt gr )
Lbs Gt Gr
自由空间传播模型
f : MHz d :km
3.2.3 Friis公式
电波能量在扩散过程中所引起的球面波扩散损耗。 接收天线所捕获的信号功率是发射天线辐射功率 的很小部分,这是自由空间损耗的本质。

电波传播基础PPT课件

电波传播基础PPT课件
关。相应的坡印廷矢量和接收功率分别表示为:
S
PtGt
4 d 2
A2
W m2
Pr
4 d
2
A2GtGr Pt
W
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(9) (10)
传输媒质对电波传播的影响
对于某一传输电路,发射天线输入功率与接收天线
输入功率(满足匹配条件)之比,定义为该电路的传输
损耗L,即
L
Pt Pr
4 d
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传输媒质对电波传播的影响
❖多径传输 当电波以两个或两个以上不同长度的路径传播到达
接收地点时,则接收天线捡拾的信号是由几个不同路径 传来的电场之和。因路径长度有差别,它们到接收地点 的时间延迟(简称时延)不同。若以τ表示最大传输时 延与最小传输时延之差,若τ值太大就会引起较明显的 信号失真。图2(a)示出了接收点场强是由两条路径传来 的、振幅不等的、相位差φ=ωτ的两个电场叠加。
当接收天线与来波极化匹配并与负载阻抗匹配时,
其接收功率为
Pr
SAe
Pt Gt
4 d 2
2 4
Gr
4 d
2
PtGtGr
(W)
(3)
式中S为坡印廷矢量(W/m2), Ae为接收天线的有 效面积(m2),Pt为发射天线的输入功率(W),Gt和 Gr分别是发射天线和接收天线的增益,λ为自由空间电 波的波长(m)。
设一天线置于自由空间,在其最大辐射方向上、距 离为d的接收点处产生的场强为
E0
60PtGt d
V m
(1)
pt为发射天线输入功率(W),Gt为发射天线增益, d为距离(m),E0为自由空间场强振幅值。为便于实用, 或写成:
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第2章 移动通信信道的电波传播.ppt

2、天线长度决定波长,这个频段信号发射和接收时,所使 用 的无线较短便于移动。
3、抗干扰能力强:VHF/UHF频段,可以使用较小的发射功 率获得及爱好的信噪比。
2.1.2 VHF、UHF频段的电波传播特性
移动通信中的传播方式主要有直射波、反射波、地表面波等
传播方式,由于地表面波的传播损耗随着频到率达的接增收天高线而的增大,
30PTGT (V/m) d
H0 =
30PTGT (A/m) 120πd
S
=
PTGT 4πd 2
(W/m2 )
(2-4) (2-5) (2-6)
接收天线获取的电波功率等于该点的电波功率密度乘以接 收天线的有效面积,即
PR = S×AR (2-7)
式中,AR为接收天线的有效面积,它与接收天线增益GR满
第2章 移动通信信道的电波传播
引言:
移动通信的首要问题就是研究电波的传播特性,掌握移动通 信电波传播特性对移动通信无线传输技术的研究、开发和移动 通信的系统设计具有十分重要的意义。
对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。 移动信道的基本特性就是衰落特性,包括大尺度衰落和小尺度衰 落。这种衰落特性取决于无线电波的传播环境,不同的传播环 境,其传播特性也不尽相同。而传播环境的复杂,就导致了移 动信道特性十分复杂。
合成电场强度与各射线电场的相位有密切关系,当它们同相 位时,合成场强最大;当它们反相时,合成场强最小。所以当 接收点不同时,合成场强也是变化的。
5.绕射现象
电波在传播过程中有一定绕过障碍物的能力,这种现象称为 绕射。由于平面波有一定的绕射能力,所以能够绕过高低不平 的地面或有一定高度的障碍物,然后到达接收点。这也就是在 障碍物后面有时仍能收到无线电信号的原因。电波的绕射能力 与电波的波长有关,波长越长,绕射能力越强,波长越短,则 绕射能力越弱。

移动通信的基本技术之电波传播

移动通信的基本技术之电波传播在我们如今的生活中,移动通信已经成为了不可或缺的一部分。

从随时随地与亲朋好友的通话,到便捷地获取各种信息,移动通信的便利性让我们的生活变得更加丰富多彩。

而在这背后,电波传播作为移动通信的一项基本技术,起着至关重要的作用。

那么,什么是电波传播呢?简单来说,电波传播就是无线电波在空间中的传播方式和规律。

当我们使用手机进行通话或者上网时,手机发出的信号就是以电波的形式向基站传输,同时基站发出的信号也通过电波传递到我们的手机上。

电波传播的方式有多种。

其中,最常见的是直射波传播。

想象一下,当我们在一个开阔的场地,没有任何障碍物阻挡,手机直接与基站进行通信,这时候电波就像一条直线一样从发射端直接到达接收端,这种传播方式就是直射波传播。

它的特点是信号强度较大,传输质量较好,但需要发射端和接收端之间有清晰的视线通道。

然而,在实际的环境中,往往很难有完全畅通无阻的传播路径。

这时候,就会出现反射波传播。

比如,电波遇到建筑物、山脉等较大的障碍物时,会像光遇到镜子一样被反射回来。

这些反射波可能会与直射波相互叠加或者抵消,从而影响信号的强度和质量。

有时候,我们在某些地方通话质量不好,信号时强时弱,很可能就是反射波在“捣乱”。

除了反射波,还有绕射波。

当电波遇到障碍物的边缘时,会发生弯曲,绕过障碍物继续传播。

这种绕射现象在城市环境中非常常见,比如电波绕过建筑物的拐角或者通过狭窄的街道缝隙传播。

虽然绕射会导致信号强度有所衰减,但它在一定程度上保证了通信的连续性。

此外,散射波也是电波传播的一种方式。

当电波遇到粗糙的表面或者不均匀的介质时,会向各个方向散射。

比如在植被茂密的地区,电波会在树叶、树枝等物体表面发生散射。

电波在传播过程中,会受到多种因素的影响。

首先是频率。

不同频率的电波在传播特性上有很大的差异。

一般来说,频率越高,电波的直线传播特性越明显,穿透能力越弱;而频率越低,绕射和散射能力越强,但传输速率相对较低。

《移动通信技术 》课件第2章 移动信道电波传播理论


(2)当x<0时,直射波 低于障碍物的顶点,衰 减急剧增加;
(3)当x=0,即TR射线 从障碍物顶点擦过时, 附加损耗为6 dB。
图2.8 绕射损耗与余隙的关系
例2.1 电波传播路径如图所示,设菲涅尔余隙 x=-82m, d1=5km, d2=10km, 工作频率为150MHz。 试求出电波传播损耗。
图2.11 多径传播示意图
电波的反射导致移动台的接收信号是来自 不同传播路径的信号之和,这种现象称为多径 效应。
通常在移动通信系统中,基站用固定的高 天线,移动台用接近地面的低天线。
多径效应使得接收信号产生深度且 快速的衰落,称为多径衰落。
多径衰落的信号包络服从瑞利分布, 故多径衰落又称为瑞利衰落。
· 移动环境中电波传播特性研究的结果 往往用两种方式给出。
方式一:对移动环境中电波传播特性 给出某种统计描述。
方式二:建立电波传播模型:如图表、 近似计算公式或计算机仿真模型等。
2.1.2 无线电波的传播方式
无线电波传播特性
波段 长波 中波 短波 米波(VHF)
波长
频率
主要用途
10km~1km 30kHz~300kHz
(2)阴影衰落,用 S (d ) 表示。
(3)多径衰落,用 R(d )表示。
图2.10 陆地移动传播
2.2.2 移动环境的多径传播
· 陆地移动信道的主要特征是多径传播。 在移动通信中,移动台往往受到各种障碍物(建 筑物、树木、植被以及起伏的地形)和其它移动体的 影响,会引起电波 的反射,如图2.11 所示。
2.2.3 多普勒频移
这种由大气折射率引起电波传播方向发生 弯曲的现象,称为大气对电波的折射。
· 在实际传输中,大气最典型的折射出现 在电波的水平传播中。

移动通信技术课件:移动信道中的电波传播及干扰


高楼林立环境中的电波传播与干扰
高楼环境特点
电波传播方式
高楼大厦密集,形成独特的“城市峡谷” 效应,对电波传播产生限制。
电波主要通过直射和反射传播,散射和折 射影响较小。
干扰因素
解决策略
主要包括多径干扰、同频干扰、邻频干扰 等。
采用智能天线技术、分集接收技术等降低 干扰和提高信号质量。
THANK YOU
详细描述
互调干扰通常发生在无线通信系统中,由于信号传输过程中可能经过非线性器件 ,导致信号相互作用产生新的频率分量,从而对信号造成干扰。这种干扰可能导 致信号质量下降、误码率增加等问题。
阻塞干扰
总结词
阻塞干扰是指强信号对弱信号的抑制作用,导致弱信号无法 正常传输。
详细描述
阻塞干扰通常发生在无线通信系统中,由于强信号的存在对 弱信号产生抑制作用,导致弱信号无法正常传输。这种干扰 可能导致信号质量下降、误码率增加等问题。
移动信道的重要性
保障通信质量
移动信道是实现移动通信的关键,其质量直接影响 到通信的可靠性和稳定性。
提高通信效率
优化移动信道性能有助于提高通信效率,降低传输 延迟,提升用户体验。
促进产业发展
移动信道技术的不断演进和创新,推动了移动通信 产业的持续发展。
移动信道的历史与发展
01
02
03
04
早期阶段
20世纪初,无线电的发明和应 用标志着移动通信的起步。
多径传播
电波经过不同路径到达接收端 ,形成多径效应。
阴影效应
障碍物遮挡导致接收端信号强 度不均匀分布。
多普勒效应
移动台运动产生的频率偏移现 象。
电波传播损耗
路径损耗
电波在传输过程中由于扩散和吸收而 产生的损耗。
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