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文档介绍：第3章移动信道的传播特性
第3章移动信道的传播特性
无线电波传播特性
移动信道的特征
陆地移动信道的传输损耗
移动信道的传播模型
思考题与习题
第3章移动信道的传播特性
无线电波传播特性
电波传播方式
发射机天线发出的无线电波, 可依不同的路径到
达接收机, 当频率f>30 MHz时, 典型的传播通路如
图 3 - 1 所示。沿路径①从发射天线直接到达接收天线
的电波称为直射波,它是VHF和UHF频段的主要传播
方式;沿路径②的电波经过地面反射到达接收机,称
为地面反射波; 路径③的电波沿地球表面传播, 称为
地表面波。
第3章移动信道的传播特性
由于地表面波的损耗随频率升高而急剧增大, 传播距
离迅速减小, 因此在VHF和UHF频段地表面波的传播
可以忽略不计。除此之外, 在移动信道中, 电波遇到
各种障碍物时会发生反射和散射现象, 它对直射波会
引起干涉, 即产生多径衰落现象。下面先讨论直射波
和反射波的传播特性。
第3章移动信道的传播特性
接收
天线
①
发射天线
②
③
图 3 - 1 典型的传播通路
第3章移动信道的传播特性
直射波
直射波传播可按自由空间传播来考虑。所谓自由
空间传播, 是指天线周围为无限大真空时的电波传
播, 它是理想传播条件。电波在自由空间传播时, 其
能量既不会被障碍物所吸收, 也不会产生反射或散射。
实际情况下, 只要地面上空的大气层是各向同性的均
匀媒质, 其相对介电常数εr和相对导磁率μr都等于
1, 传播路径上没有障碍物阻挡, 到达接收天线的地
面反射信号场强也可以忽略不计, 在这种情况下, 电
波可视作在自由空间传播。
第3章移动信道的传播特性
虽然电波在自由空间里传播不受阻挡, 不产生反
射、折射、绕射、散射和吸收, 但是, 当电波经过
一段路径传播之后, 能量仍会受到衰减, 这是由辐射
能量的扩散而引起的。由电磁场理论可知, 若各向同
性天线(亦称全向天线或无方向性天线)的辐射功率为PT
瓦, 则距辐射源dm处的电场强度有效值E0为
30P
E  T (V / m) (3 - 1)
0 d
第3章移动信道的传播特性
磁场强度有效值H0为
30P
H  T (A/ m) (3 - 2)
0 120d
单位面积上的电波功率密度S为
P
S  T (W / m2 ) (3 - 3)
4d 2
第3章移动信道的传播特性
若用发射天线增益为GT的方向性天线取代各向同
性天线, 则上述公式应改写为
30P G
E  T T (V / m) (3 - 4)
0 d
30P G
H  T T (A/ m) (3 - 5)
0 120d
P G
S  T T (W / m2 ) (3 - 6)
4d
第3章移动信道的传播特性
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 = SAR (3 - 7)
式中, AR为接收天线的有效面积, 它与接收天线
增益GR满足下列关系:
 2
A  G
R 4 R
式中, λ2/4π为各向同性天线的有效面积。
第3章移动信道的传播特性
由式(3 - 6)至式(3 - 8)可得
 2
(3 - 9)
PR  PT GT GR 
 4d 
当收、发天线增益为0dB,即当GR=GT=1时, 接收
天线上获得的功率为
 2
(3 - 10)
PR  PT 
 4d 