《無(wú)線(xiàn)電波傳播理論》PPT課件.ppt

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,無(wú)線(xiàn)電波傳播理論,WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃組制作,無(wú)線(xiàn)電波波段劃分,不同的頻段內(nèi)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(chǎng)就能激發(fā)出渦旋電場(chǎng)，而變化的電場(chǎng)又能激發(fā)渦旋磁場(chǎng)。交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(zhì)的電和磁的性質(zhì)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(zhì)上是相同的，光是一定波長(zhǎng)的電磁波。,電磁波的傳播,池塘中的波紋：能量從源點(diǎn)向四周傳播，并逐漸減弱電磁波的傳播與此類(lèi)似，不同之處（當(dāng)輻射源是各向同性的理想點(diǎn)源時(shí)）：在三維空間以球面波的形式傳播傳播介質(zhì)不同，空氣、障礙物、反射物,無(wú)線(xiàn)傳播的理論基礎(chǔ),在自由空間中，由點(diǎn)源發(fā)射的正弦波向各個(gè)方向輻射球面波，此時(shí)該點(diǎn)源稱(chēng)為各向同性輻射源假設(shè)點(diǎn)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(duì)于實(shí)際天線(xiàn)，若輻射功率為Pt(W)，天線(xiàn)增益為Gt(dBi)，則Poynting矢量為：,無(wú)線(xiàn)傳播的理論基礎(chǔ),若接收天線(xiàn)有效接收面積為Ae(m2)，增益為Gr(dBi)，則兩者關(guān)系：,因此在距離d處接收到的功率為：,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)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(chǔ)發(fā)展起來(lái)的,①建筑物反射波②繞射波③直射波④地面反射波,無(wú)線(xiàn)傳播的特點(diǎn),陸地移動(dòng)通信的電波傳播機(jī)制,實(shí)際環(huán)境的無(wú)線(xiàn)傳播,LOS和NLOS,無(wú)線(xiàn)信道特征,無(wú)線(xiàn)信道隨用戶(hù)的位置和時(shí)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(yīng)在很小的距離間隔和時(shí)間間隔上，信號(hào)強(qiáng)度快速變化產(chǎn)生Doppler頻移產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)展,分集技術(shù),抗快衰落措施－分集技術(shù),－顯分集空間分集極化分集頻率分集：GSM--跳頻，WCDMA--擴(kuò)頻技術(shù)其它：方向性分集、場(chǎng)分集、發(fā)射分集,－隱分集隱分集即是利用信號(hào)處理技術(shù)將分集作用隱含在被傳輸信號(hào)之中，如RAKE接收技術(shù)、信道交織、糾錯(cuò)編碼等可看作時(shí)間分集,時(shí)延擴(kuò)展,多徑傳播：不同路徑的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間不同當(dāng)多徑信號(hào)不能被接收機(jī)區(qū)分時(shí)就產(chǎn)生同信道干擾（CCI），對(duì)于WCDMA系統(tǒng)，多徑時(shí)延必須大于一個(gè)碼片周期(0.26s)才能被識(shí)別典型值(s):Open<0.2,Suburban=0.5,Urban=3,Doppler頻移,Doppler效應(yīng)的例子：火車(chē)經(jīng)過(guò)你的身邊,,移動(dòng)通信中的Doppler頻移,V：移動(dòng)臺(tái)速度?：信號(hào)到達(dá)角度,,繞射損耗,穿透損耗,地物損耗,損耗,特點(diǎn)電磁波在繞射點(diǎn)四處擴(kuò)散繞射波覆蓋除障礙物外的所有方向擴(kuò)散損耗最為嚴(yán)重計(jì)算公式復(fù)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(nèi)信號(hào)取決于建筑物的穿透損耗室內(nèi)窗口處與室內(nèi)中部信號(hào)差別較大建筑物材質(zhì)對(duì)穿透損耗影響較大電磁波的入射角對(duì)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(nèi)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(chē)車(chē)廂的穿透損耗為：15～30dB電梯的穿透損耗：30dB左右茂密樹(shù)葉損耗：10dB,穿透損耗,反射損耗,無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境,電波傳播受地形結(jié)構(gòu)和人為環(huán)境的影響，無(wú)線(xiàn)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(duì)UHF頻段影響微小）,無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境,傳播環(huán)境分類(lèi)參照ITU-RP.1411-1，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，分類(lèi)如下,無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境,傳播環(huán)境分類(lèi)對(duì)應(yīng)的小區(qū)類(lèi)型,其它新的小區(qū)分類(lèi)，如Mini-cell…,