电波传播综述报告.doc

浅析ITU-R P.1546建议书与ITU-R P.370建议书郭晓亮 S3130800181、 概述 ITU-R P.370的相关研究报告最早发表于1951年，该建议书第七版于1995年正式出版，在各国地面无线广播电视规划、协调中被广泛采纳。随着2001年ITU-R P.1546的首次发表，ITU-R3 P.70开始淡出，并于2002年10月22日停止发行。ITU-R P.1546建议书对30 MHz至3 000 MHz频率范围内地面业务点对面无线电传播的预测方法做了说明。它是在ITU-R P.370的基础上发展而来的。建议书ITU-R P.370与ITU-R P.1546是目前进行广播电视覆盖规划的主要传输模型与分析工具，开展ITU-R P.370与ITU-R P.1546的比较研究，对于建立更为适合我国国情的传输分析参数体系具有重要的意义。2、 ITU-R P.370简介 ITU-R P.370 即频率范围在30MHz-1000MHz 米波和分米波传播曲线是国际电联推荐的电波传播预测建议书。从1991年-1995年先后推出了7个版本，目的是为各国广播业务规划工程人员预报米波和分米波段在各种气候条件下的电波传播场强，避免由远距离对流层传播引起的不可容忍的干扰。该建议书是我国广播电视相关国家标准主要参考的技术资料，我国的彩色电视和调频广播频率规划均采用了ITU-R P.370建议书。ITU-R P.370 建议书的核心思路是提供了本的图表数据，并在此基础上允许技术人员使用各种修正项对查得图表数据进行修正，从而得到发射机在特定条件下的电波传播预测值。其中的陆地曲线数据主要来自欧洲和北美常见的温带气候，海路曲线数据主要来自地中海和北海地区。ITU-R P.370 建议书在30-250MHz、450-1000MHz 两个频段范围内，分别提供功率为 1kW 发射机在不同频率、不同路径、时间和地点概率和地形崎岖度时的场强-距离曲线图，预报的距离范围为10-1000km。ITU-R P.370建议书基本曲线图类型见表 1、表2 所示。在上述基本曲线基础上，该建议书还在有效辐射功率、工作频率、有效天线高度、地形崎岖度、接收天线高度、地点概率、混合轮径、地表覆盖物、地形遮蔽角和大气这是梯度指数进行了修正。3、 从370到1546 在 1951 年至 2001 年长达 50 年的时间里，370 模型担当着场强预测的主角，与其同期存在应用的还有 529 和 1146模型。在给定相似甚至同等的条件下，分别适用上述 370、529、1146 模型，预测结果却相差甚远。 模拟电视广播一般是使用大功率的发射设备，进行大面积的覆盖，接收天线一般放置在屋顶，相应的监测车需要使用可升降范围达到10m的天线，如果只有4m的监测天线，还要考虑使用高度增益校正因子来进行校正。然而随着地面广播电视数字技术的不断发展，接收的条件也产生了一些变化。例如，提出了支持移动和便携接收的需求，这就要求在本地达到很高的地点接收概率。因此单个发射点大功率的大面积覆盖方法不完全适应于数字广播，更多的是需要像移动通信一样建立多个低功率、低天线发射系统组成的数字广播电视覆盖网。因此，发射天线的高度降低了，接收天线的普遍高度也不再是屋顶的10m 了。而处理较低接收天线的陆地移动业务的建议书是ITU-R P.529 号建议书米波和分米波段陆地移动业务的预测方法和ITU-R P.1146 号建议书1GHz 至3GHz 频率范围内地面广播和陆地移动业务场强预测方法，因此，在应用地面数字广播电视业务时，综合应用上述三个建议书就成了一个头疼的问题。为此，2000年国际电联无线电通信部门第三研究组成立了一个任务组（TG3/2）,专门研究三个建议书的融合问题，2001 年公布了适应新的数字业务要求的ITU-R P.1546 号建议书，同时取消了ITU-R P.370号、ITU-R P.529号和ITU-R P.1146 号建议书。4、 ITU-R1546 为了进一步完善ITU-R P.370 电波传播预测建议书，国际电联2001年提出了ITU-R P.1546即频率范围在30MHz-3000MHz的地面业务的点对面预报方法，并在2003年、2005年进行了两次修改,目前最新版本为1546-2。欧洲、非洲和阿拉伯国家在RRC06 规划中已采纳了这一建议书。 1546 模型发展并继承了 370 模型的基本理念，如 1kW的有效辐射功率 ；有效发射天线高度 37.5m1200m ；10m的接收天线高度（一般家庭接收高度）等。传播预测模型依然采用图表的方式，给出了场强关于距离、频率、天线高度、时间百分比等的内插或外推公式，给出了求取场强值所应遵循的详细步骤，有助于建立场强预测的计算机实现模型。 TU-R P.1546 建议书提供了30-3000MHz 频率范围内点对面电波传播的预测方法，场强-距离曲线是围绕3个特征频率提出的：100MHz，600MHz，2000MHz。在每个特征频率上提供功率为1kW 发射机的在不同频率、不同路径、时间和地点概率时的场强 - 距离曲线图，预报的距离范围为 1 -1000km。ITU-R P.1546建议书基本曲线图类型见表3、表4、表5 所示。 在上述曲线的基础上，本建议书在有效辐射功率、发射天线有效高度、工作频率、地点概率、时间概率、混合轮径、接收天线高度、地形遮蔽角、地表覆盖物、大气折射梯度指数、移动接收位置变化几个方面的数据提供了修正值。应用本建议书的程序：步骤1：确定为陆地、冷海或暖海传播路径的类型。如果是混合路径，则确定可以认为是第一和第二船舶类型的两种路径类型。如果路径可以由单独一种类型表示，则可以将它看做第一船舶类型切不需要步骤11中给出的混合路径方法。步骤2：对于给定的任意时间百分比（1%至50%范围内的时间百分比），如下地确定两种标称时间百分比：所需的时间百分比1和10和50，此时低端和高端的标称事件百分比分别为10%和50%。如果所需时间百分比等于1%或10%或50%，则该值可看做是低端标称事件百分比，而不需要步骤10的内插处理。步骤3：对于所需的任何频率（30至3000MHz范围内），如下地确定两种标称频率：所需频率600MHz时，低端和高端频率分别为100MHz和600MHz；所需频率1200,37.5h10，h1h11200、10h10分别作了外推修正。ITU-R P.1546建议书对海路h1定义即为高出海平面高度，对陆路分别定义了（有效高度）、（发射处典型覆盖物高度）、（发射天线高出0.2d到d之间平均高度的高度）以便推到h1。距离范围：ITU-R P.370建议书中的距离在10-200公里范围内采用的是对数刻度，在200-1000公里距离范围内采用的是线性刻度；ITU-R P.1546建议书中距离范围从10-1000公里扩大到1-1000公里。在1-1000公里距离范围全采用的是对数刻度，并增加了距离内插计算的修正公式。地形崎岖度：ITU-R P.1546建议书取消了ITU-R P.370建议书中陆路的地形崎岖度及其修正。时间概率：ITU-R P.1546建议书增加了时间概率在1-50范围之内内插计算的修正公式，但是仍然无法外推50以上时间概率。接收天线：ITU-R P.370建议书是以10 米接收天线为参考基准，提供了1.5到40米之间的高度修正；ITU-R P.1546建议书则针对不同地形制定了不同的典型覆盖高度。其中，闹市区取30米、市区20 米、郊区最低值10 米；海上固定为10 米。而且对接收天线提供了更复杂的高度修正。6、 ITU-R P.1546建议书的主要元素解读 发射天线高度h1：计算中用奥德发射天线高度的值取决于路径类型、距离以及地I型那个高度。对于海面路径h1，即为天线海拔高度；对于陆地路径，发射天线的有效高度 定义为从发射天线到接收天线方向上315km距离（d）之间，超出地面平均地形高度之上的天线高度，单位为m，基本沿用了370模型中的定义。对于陆地路径，距离d分别使用以下公式：1. d15km时，有 其中，是大地上方的天线高度，时0.2d与d（km）之间平均地形高度上方的天线高度。的应用：如果等于给定的8个标称有效高度（10、20、37.5、75、150、300、600、1200m）之一，则可通过查找曲线或是表格可直接得到所需的场强值，反之，可通过公式（1）计算。其中， 当1200m时，=600m；否则取之下最近接的标称有效高度。 当1200m时，=600m；否则，取之上最接近的标称有效高度。 在所需距离上的场强值。接收天线高度h2：建议书内由陆地曲线或表格给出的场强值，是接收天线高度为 R(m) 时的参照值，高度 R(m) 反映的是接收天线周围大地被覆的高度，R 最小值为 10m，各条件下给定的参照值为： 30m 稠密城市地区 20m 城市地区 10m 城郊等开放区域实际接收天线 h2不等于 R 时，应根据接收环境计算所需校正项，不同于 370 模型中仅仅给出的接收天线高度增益因子，1546 模型中进一步优化、完善了校正项的计算方法，并且提供出计算流程图，便于实现计算机处理。本文仅以开放区域为例，说