《無線電波傳播理論》PPT課件.ppt

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,無線電波傳播理論,WCDMA網(wǎng)絡規(guī)劃組制作,無線電波波段劃分,不同的頻段內的頻率具有不同的傳播特性,電磁波的產(chǎn)生,根據(jù)Maxwell方程組：空間某處只要有變化的磁場就能激發(fā)出渦旋電場，而變化的電場又能激發(fā)渦旋磁場。交變的電場和磁場互相激發(fā)就形成了連續(xù)不斷的電磁振蕩即電磁波。電磁波的速度只隨介質的電和磁的性質而變化，電微波在真空中傳播的速度，等于光在真空中傳播的速度。光和電磁波在本質上是相同的，光是一定波長的電磁波。,電磁波的傳播,池塘中的波紋：能量從源點向四周傳播，并逐漸減弱電磁波的傳播與此類似，不同之處（當輻射源是各向同性的理想點源時）：在三維空間以球面波的形式傳播傳播介質不同，空氣、障礙物、反射物,無線傳播的理論基礎,在自由空間中，由點源發(fā)射的正弦波向各個方向輻射球面波，此時該點源稱為各向同性輻射源假設點源發(fā)射功率為Prad(W)，在距離d(m)處的單位面積功率（即Poynting矢量）為：,對于實際天線，若輻射功率為Pt(W)，天線增益為Gt(dBi)，則Poynting矢量為：,無線傳播的理論基礎,若接收天線有效接收面積為Ae(m2)，增益為Gr(dBi)，則兩者關系：,因此在距離d處接收到的功率為：,無線網(wǎng)絡規(guī)劃、設計的理論基礎是傳播損耗，自由空間傳播損耗為：,其它傳播模型都是以自由空間傳播模型為理論基礎發(fā)展起來的,①建筑物反射波②繞射波③直射波④地面反射波,無線傳播的特點,陸地移動通信的電波傳播機制,實際環(huán)境的無線傳播,LOS和NLOS,無線信道特征,無線信道隨用戶的位置和時間而變化多徑散射、陰影遮擋使得接收功率發(fā)生劇烈變化,慢衰落衰減：Pr正比于1/dn陰影：障礙物遮擋快衰落多徑效應在很小的距離間隔和時間間隔上，信號強度快速變化產(chǎn)生Doppler頻移產(chǎn)生時延擴展,分集技術,抗快衰落措施－分集技術,－顯分集空間分集極化分集頻率分集：GSM--跳頻，WCDMA--擴頻技術其它：方向性分集、場分集、發(fā)射分集,－隱分集隱分集即是利用信號處理技術將分集作用隱含在被傳輸信號之中，如RAKE接收技術、信道交織、糾錯編碼等可看作時間分集,時延擴展,多徑傳播：不同路徑的信號到達接收機的時間不同當多徑信號不能被接收機區(qū)分時就產(chǎn)生同信道干擾（CCI），對于WCDMA系統(tǒng)，多徑時延必須大于一個碼片周期(0.26s)才能被識別典型值(s):Open<0.2,Suburban=0.5,Urban=3,Doppler頻移,Doppler效應的例子：火車經(jīng)過你的身邊,,移動通信中的Doppler頻移,V：移動臺速度?：信號到達角度,,繞射損耗,穿透損耗,地物損耗,損耗,特點電磁波在繞射點四處擴散繞射波覆蓋除障礙物外的所有方向擴散損耗最為嚴重計算公式復雜，隨不同繞射常數(shù)變化,繞射損耗,電磁波穿透墻體的反射和折射,室內信號取決于建筑物的穿透損耗室內窗口處與室內中部信號差別較大建筑物材質對穿透損耗影響較大電磁波的入射角對穿透損耗影響較大,穿透損耗,物體阻擋/穿透損耗為：隔墻阻擋：5～20dB樓層阻擋：＞20dB，室內損耗值是樓層高度的函數(shù)，-1.9dB/層家具和其它障礙物的阻擋：2～15dB厚玻璃：6～10dB火車車廂的穿透損耗為：15～30dB電梯的穿透損耗：30dB左右茂密樹葉損耗：10dB,穿透損耗,反射損耗,無線傳播環(huán)境,電波傳播受地形結構和人為環(huán)境的影響，無線傳播環(huán)境直接決定傳播模型的選取。影響傳播環(huán)境的主要因素：地貌：高山、丘陵、平原、水域、植被地物：建筑物、道路、橋梁噪聲：自然噪聲、人為噪聲氣候：雨、雪、冰（對UHF頻段影響微?。?無線傳播環(huán)境,傳播環(huán)境分類參照ITU-RP.1411-1，結合中國國情，分類如下,無線傳播環(huán)境,傳播環(huán)境分類對應的小區(qū)類型,其它新的小區(qū)分類，如Mini-cell…,