✓ 天线高度均指天线有效高度
➢ MS天线有效高度hm
✓ 有效高度 ✓ 指地面以上的高度
12
2.3 电波传播特性的估算
– 地物的分类
➢ 按地面障碍物的密集程度和屏蔽程度分： ✓开阔地：在电波传播方向上无高大树木、建 筑物等障碍物，呈开阔状地面 ✓郊区：移动台周围的障碍物不稠密 ✓市区：移动台周围的障碍物稠密
– 大气中的电波传播 ✓ 大气对电波的折射：大气折射率引起电波传
播方向发生弯曲的现象。 ✓ 视线距离：视线所能到达的最远距离。 ✓ 发射天线和接收天线高度分别为hT和hR，两
个天线顶点的连线AB与地面相切于C点。可 得视距传播的极限距离d为：d d1 d2 2Re ( hT hR ) 在标准大气折射情况下， Re＝8500 km， 故： d 4.12( hT hR )
移动通信技术
第二章 移动通信的电波传播与干扰
1
第二 章移动通信的电波传播与干扰
内容
– 表征无线电波传播特征、信道特征 – 电波传输特征的估算 – 噪声、干扰
2
第二 章移动通信的电波传播与干扰
重点
– 自由空间传播衰耗 – 噪声、干扰
难点
– 电波传播衰耗特性的数字特征 – 任意地形、地物情况下电波传播衰耗中值的
9
2.2 移动通信的信道特征
– 阴影效应 ➢ 接收的信号场强会出现两种变化：第一种变
化是多径衰落或称快衰落，在性质上属于微 观变化；第二种变化是随着车辆的运动，信 号场强中值也在缓慢地起伏，它起因于建筑 物和起伏地形的阴影效应，故称之为地形衰 落或慢衰落 ，服从对数正态分布 。
➢ 随时间变化的慢衰落，即由于大气折射状况 的平缓变化，使得同一地点所收到的中值场 强随时间而缓慢地变化 ，服从对数正态分 布。
预测
3
第二 章移动通信的电波传播与干扰
目的和要求
– 了解电波传输特征及信道特征 – 掌握电波传输特征的估算 – 了解电波传输中的噪声及干扰
4
2.1无线电波传输特征
– 直射波
➢ 在自由空间中，电波沿直线传播而不被吸收， 也不发生反射、折射和散射等现象而直接到 达接收点。
➢自由空间传播 ：是指天线周围为无限大真空 时的电波传播 ，为理想传播条件。
– 郊区、开阔地的 衰减中值的预测
➢ 郊区衰减中值的预测 ✓L郊区=Ls市区- Kmr
✓ 郊区修正因子Kmr
18
2.3 电波传播特性的估算
➢ 开阔地衰减中值的预测
✓ L开阔地=Ls市区- Qo(或Qr) ✓ Qo为开阔地修正因子 ✓ Qr为准开阔地的修正因子
19
2.3 电波传播特性的估算
不规则地形修正因子
➢电波传播能量受到损耗Lbs ，可通过下式来描
述
Lbs 32.45 20 lg d 20 lg f dB
5
2.1无线电波传输特征
– 反射波 ✓ 电波在传输过程中，遇到两种不同介质的光滑界面
时，就会发生反射现象 。可以参考下图：
图中路径a与b为反射波路径，c为直射波路径。
6
2.1无线电波传输特征
22
2.3 电波传播特性的估算
– 孤立山岳的 修正因子Kjs
23
2.3 电波传播特性的估算
– 斜坡地形的修正 因子Ksp
➢ 在5～10km内地形倾斜
✓ 正斜坡，倾角为+θm ✓ 负斜坡，倾角为-θm
24
2.3 电波传播特性的估算
2.3 电波传播特性的估算
➢ MS天线有效 高度增益因子 Hm(hm,f)
16
2.3 电波传播特性的估算
➢ 准平滑市区传播衰减中值
✓L市区=Lbs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f) ✓Hb(hb,d)、Hm(hm,f)为增益因子，计算衰减中
值时取减号 。
17
2.3 电波传播特性的估算
10
2.3 电波传播特性的估算
地形地物的分类
– 地形的分类
➢ 准平滑地形
✓ 传播路径地形剖面图上，表面起伏高度在20m以下， 且起伏缓慢
➢ 不规则地形
✓ 丘陵地形、孤立山岳、倾斜地形、水陆混合地形
11
2.3 电波传播特性的估算
➢ 基站天线有效高度hb
✓ hb=htn-hgn ❖ hgn：从基站天线架设点起3～5km距离内的平均地 面海拔高度 ❖ Htn：基站天线的海拔高度
– 障碍物的影响与绕射
➢ 电波的直射路径上存在各种障碍物，由障碍物引起的 附加传播损耗称为绕射损耗。
➢ 设障碍物与发射点和接收点的相对位置如图所示。图 中，x表示障碍物顶点P至直射线TR的距离，称为菲涅
尔余隙。规定阻挡时余隙为负，如图（a）；无阻挡时 余隙为正 ，如图（b）
7
2.1无线电波传输特征
13
2.3 电波传播特性的估算
准平滑地形上的 电波传播特性
– 市区传播衰减中值 的预测 ➢ 基本衰耗中值Am(f,d)
✓ 取决于传播距离d、 工作频率f
✓ Am(f,d)曲线以 hb=200m，hm=3m 为基准
14
2.3 电波传播特性的估算
➢ 基站天线有效 高度增益因子 Hb(hb,d)
15
8
2.2 移动通信的信道特征
– 多径衰落 ➢ 由于信号在传输过程中是通过多条路径实现的，但
是在不同路径中都有衰落现象，这中衰落称为多径 衰落。 ➢ 多径效应引起的接收信号中脉冲宽度扩展的现象， 称为时延扩展 。 ➢ 两个频率相隔很近的衰落信号，当时延扩展达到某 一数值时，就有可能变得相关。对于某一时延扩展 值，两衰落信号是否相关取决于两者的频率间隔。 两衰落信号相关时的频率间隔称为相关带宽 。
– 丘陵地的修正因子
➢ 地形起伏高度△h：指自接收MS向发射的基站方 向延伸10km的范围内，地形起伏的90%与10%处 的高度差
➢ 丘陵地修正因子分为两项
✓ 以△h为参数而变化的丘陵地修正因子Kh ✓ 丘陵地微小修正因子Khf
❖ 主要是考虑在丘陵中，谷底与山峰处的屏蔽作用 不取同正， 值靠近山峰处，Khf取负值，靠近山谷处，Khf
20
2.3 电波传播特性的估算
– 丘陵地的修正因子
21
2.3 电波传播特性的估算
– 孤立山岳的修正因子Kjs
➢ 电波传播路径上有刃形单独山岳时，其背后的场 强计算应考虑其绕射衰减
➢ 绕射衰减修正因子Kjs在山岳高度H为200m时， 以山岳到发射点的距离d1、到接收点的距离d2为 参数
➢ 若山岳高度H≠200m，则需乘上高度影响系数 α=0.07，即修正因子变为：αKjs