弱为1/4。
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20
3.反射、绕射与散射
散射 电波遇到粗糙表面时，会发生散射而散布于各个方向； 实际移动无线环境的接收信号比单独绕射和反射模型预测的信
号强； 对于阻挡面起伏远大于波长的平滑表面可建模成反射面，而对
于颗粒小于波长的粗糙表面，反射系数需乘以一个散射损耗系 数，以代表减弱的反射场。
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单元2 移动通信的电波传播特性
主要内容
1
无线电波传播机制
2
直射波传播
3
反射、绕射与散射
4
大气中的电波传播
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4
学习目标
了解无线电波的传播机制。 理解无线电波的直射、反射、绕射、散射传播机理。 熟悉视线传播最大距离的计算。 学生团队协作能力得到锻炼。 学生沟通能力 电波传播的影响常用“地球等效半径”来表征 。
在标准大气折射情况下，将地球实际半径6370公里转变为 等效半径 Re＝8500km
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24
4.大气中的电波传播
视线传播极限距离（如图2-28所示）
在标准大气折射情 况下，用地球等效半径 Re计算；
图2-28 视线传播极限距离
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25
4.大气中的电波传播
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10
1.无线电波传播机制
对于移动通信系统来说，接收机接收 到的实际信号,是一个什么样的信号？
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11
1.无线电波传播机制
三种基本传播机制
对于移动通信系统来说，接收机接收到的实际是直射波 和经地形地物反射散射绕射衍射后的合成信号。
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12
2.直射波传播
直射波的传播可按用自由空间传播模型来分析衰减特 性自由空间：均匀无损耗的无限大空间，其电波传播具有各 向同性自由空间特点：电波传播时能量不会被障碍物吸收、 反射、散射而产生损耗
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13
2.直射波传播
自由空间损耗的根本原因 是什么？
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14
2.直射波传播
自由空间损耗
球面波在传播过程中，随 着传播距离增大，球面单位面
积上的能自量减由小了空，而间接收损天 耗的根本 d 线的有效原截面因积是—一定—的，能因 量扩散
而接收天线所捕获的信号功率 减小了，这就是自由空间损耗 。
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15
3.反射、绕射与散射
视线传播极限距离
( ) d = d1 + d2 2Re ht + hr
标准大气折射下的地球等效半径为：Re＝8500km
( ) d = 4 .12 ht + hr km
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26
单元小结
这次课介绍了移动通信的电波传播 特性，主要包括电波的传播方式、直 射波、反射波以及视线传播极限距离， 通过本模块的学习同学们对移动通信 的电波传播特性做初步的了解，为以 后本课的学习程打下理论基础。
21
4.大气中的电波传播
大气折射 电波通过折射率不同
的大气层时，由于不同高 度的电波传播速率不同， 使电波射束发生弯曲。
图2-26 大气的折射
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22
4.大气中的电波传播 折射线
发射天线
接收天线
发射天线 将折射线拉成直线 接收天线
图2-27 大气折射使得直射电波也能够实现超视距传播
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23
4.大气中的电波传播
绕射会使部分信号偏转，致使绕射信号与直达信号之间有 相位差，干扰了直达信号。因此如果树林或山丘突入绕射 区，此时尽管收发信机处于视距内，也并不表示信号传输 良好。
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19
3.反射、绕射与散射
由障碍物引起的附加传播损耗称为绕射损耗； 绕射损耗的取值与传播路径的菲涅尔余隙有关，一般可
通过查表获得； 当菲涅尔余隙为零时，其附加损耗约为6dB，即信号减
反射 电波传播中遇到两种不同介质的介面时，会产生镜面反
射； 按平面波处理，电波的反射角等于入射角； 镜面反射时，反射波场强幅度等于入射波场强幅度，而
相位发生反向。
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16
3.反射、绕射与散射
图2-24 直射波与地面反射波存在相位差 直射波与地面反射波存在相位差，如图2-24所示，使 得它们的合成场强有时会同相相加，有时会反相抵消，这 就造成了合成波的衰落现象。
重点: 无线电波的直射、反射、绕射、散射传播 机理及视线传播最大距离
难点：无。
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1.无线电波传播机制
移动通信的电波传播方式有哪些？
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7
1.无线电波传播机制
1、移动通信的电波传播方式 电波传播方式与电波频率有关 主要类型：直射、反射、绕射、散射。如图2-23所示。
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8
1.无线电波传播机制
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17
3.反射、绕射与散射
绕射 电波在传播过程中有一定绕过障碍物的能力，这种现象
称为绕射如图2-25所示。 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。
图2-25 电波的绕射
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18
3.反射、绕射与散射
由于平面波有一定的绕射能力，所以能够绕过高低不平的 地面或障碍物，然后到达接收点。
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课后作业
1. 试简述移动信道中电波传播的方式和特点。 2. 在标准大气压下，发射天线高度为200m，
接收天线为2m，试求视线传播极限距离。
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《移动通信技术》
通信工程学院 闫海煜
模块二：移动信道中的电波传播
整体结构
基本技术
单元1：天线的基本知识 单元2：移动通信的电波传播特性 单元3：移动通信信道特征 单元4：电波传播的路径损耗预测 单元5：噪声与干扰
实训项目
天线认知实训
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2
教学单元引入
通过上一次课的讲解，我们对移动通信天线基础知 识进行了深入的学习，而现代移动通信的天线辐射信号 广泛的使用150MHz、450MHz、900MHz、1800MHz 频段作为无线通信系统信号传播的频段，那么学习移动 通信必须对无线通信系统信号传播的特征做进一步了解， 分析无线通信系统信号传播的特征等效为分析其载波在 各种地形地物气候等条件下传播特征。
电离层
散射波 电离层反射波
天
线
直射波
反射波
绕射波
图2-23 传播方式
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9
1.无线电波传播机制
在移动通信系统中，影响传播的三种最基本的机制为 反射、绕射和散射。 当电磁波遇到比波长大得多的物体 时发生反射。当接收机和发射机之间的无线路径被尖利 的边缘阻挡时发生绕射。当电波穿行的介质中存在小于 波长的物体，且单位体积内阻挡体的个数非常巨大时， 发生散射。