文档介绍：《通信原理》第十二讲

§3. 3 随参信道及其传输特性
随参信道是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道。常见的随参信道有
陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波
对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道。

一、随参信道举例
a) 陆地移动信道
陆地移动通信工作频段主要在 VHF 和 UHF 频段,电波传播特点是以直射波
为主。但是,由于城市建筑群和其它地形地物的影响,电波在传播过程中会产生
反射波、散射波以及它们的合成波,电波传输环境较为复杂,因此移动信道是典
型的随参信道。
i. 自由空间传播
当移动台和基站天线在视距范围之内,这时电波传播的主要方式是直射波。
设发射机输入给天线功率为 PT (W),则接收天线上获得的功率为
2
⎛λ⎞
PPGGRTTR= ⎜⎟(-1)
⎝⎠4π d
式中,GT 为发射天线增益,GR 为接收天线增益,d 为接收天线与发射天线之间
λ2
直线距离, 为各向同性天线的有效面积。当发射天线增益和接收天线增益都
4π
等于 1 时,式(-1)简化为
2
⎛λ⎞
PPRT= ⎜⎟(-2)
⎝⎠4π d
自由空间传播损耗定义为
PT
Lfs = (-3)
PR
代入式(-2)可得
2
⎛⎞4π d
Lfs = ⎜⎟(-4)
⎝⎠λ
用 dB 可表示为
4π d
⎡⎤L = 20lg =+ 20lgd + 20lg f (dB) (-5)
⎣⎦fs λ
式中, d 为接收天线与发射天线之间直线距离,单位为 km;f 为工作频率,单
位为 MHz。
ii. 反射波与散射波
当电波辐射到地面或建筑物表面时,会发生反射或散射,从而产生多径传播
现象,如图 3-17 所示。

图 3-17 移动信道的传播路径
iii. 折射波
电波在空间传播中,由于大气中介质密度随高度增加而减小,导致电波在空
间传播时会产生折射、散射等,如图 3-19 所示。大气折射对电波传输的影响通
常可用地球等效半径来表征。地球的实际半径和地球等效半径之间的关系为
r
k = e (-10)
r0
式中,k 称为地球等效半径系数, 0 = 6370kmr 为地球实际半径,re 为地球等效半
4
径。在标准大气折射情况下,地球等效半径系数 k = ,此时地球等效半径为
3
4
krr =×== 84936370 km
e 0 3
图 3-19 电波折射示意图

b) 短波电离层反射信道
短波电离层反射信道是利用地面发射的无线电波在电离层,或电离层与地面
之间的一次反射或多次反射所形成的信道。离地面 60~600 km 的大气层成为电离
层。电离层是由分子、原子、离子及自由电子组成。当频率范围为 3~30MHz 的
无线电波射入电离层时,由于折射现象会使电波发生反射,返回地面,从而形成
短波电离层反射信道。
电离层厚度有数百千米,可分为D、E