电波传播基本知识ppt课件

无线电波无线电波无线电波传播的基本知识，第1，前言，无线电波无线电波传播特性研究是任何无线电通信系统中最主要的问题。本文介绍了无线电波的一些基本概念，并想说明移动通信信道的一些特点。2，了解课程目标，无线通信的基本概念了解传播通信的基本概念了解移动通信渠道的一些基本特征，完成学习：3，参考资料，无线通信技术，深圳华为技术有限公司现代无线通信系统电波传播，HernryL。Bertoni 移动通信工程(理论与应用)，williamC。Y.Lee 网络规划设计，深圳华为技术有限公司，4，课程内容，第一章无线通信的基本概念第二章移动通信传播传播传播传播传播的几个概念第四章移动通信频道和预测，第五章无线通信的基本概念，第一节无线通信的大气媒体第三节无线通信的传播方法第四节无线通信的传播分割使用无线通信，可以传送电信业务，例如电报、电话、传真、数据、图像、广播和电视节目。7、第一章无线通信的基本概念，第一节第二节无线通信的大气介质第三节无线通信的传播方法第四节无线通信的频带分割和传播方法，8、无线通信的大气介质，电磁信号的介质效果一般是无线电传播的支持，无线通信中重要的介质-大气特性：地球大气层的最低层是对流层，其厚度平均约为10 20公里对流层的平均高度随地理变化而有所不同，温带地区为10-12公里，赤道附近为16-18公里。在对流层中，大气中90%以上的水蒸气和3/4以上的大气质量集中在一起。对流层上层也有同温层，距离地面约20-40公里。平流层上面是电离层。电离层大气在太阳的辐射作用和宇宙射线的影响下产生离子，形成相当多的离子和自由电子。电离层也分层分布。9，大气介质的分层，10，第一章无线通信的基本概念，第一节无线通信的大气介质第三节无线通信的传播方法第四节无线通信的传播分割和传播方法，11，根据无线电波的分类，任何介质或任何介质边界对无线电波的主要影响，经常遇到的无线电波的传播，(1)地面波的传播主要受地球表面的影响(2)对流层传播视距传播(传播传播主要受对流层影响)。(3)电离层电波反射电波(电波主要受电离层影响)。为什么无线电波使用电离层反射的多种方法，而不是低频率下表面波信号传播的衰减？随着频率的提高，地面逐渐满足瑞利准则，地面衰减变大，声表面波传播方法逐渐消失。电离层相当于无线电波长时反射，波长时透射的离子体构成的筛子。因此，对于高频信号，电离层不能工作。12、电波电波电波电波是建立在地球表面的电波电波的一种形式，说明当频率低于5MHz，天线高度小于地面半波长时，其电波是主导形式。其特点是传播距离远，容易与水下通信，不受天气和地面环境的干扰。对流层传播是在无线通信中起主导作用的传播形式，频率在30MHz以上时，视线传播将成为主要的传播方法，这时要注意对流层折射系数的影响(通常也称为地面传播)，传播特征是容易受到视距传播、地面环境的阻挡，传播衰减很大。电离层传播是利用电离层反射作为表面波频率和对流层传播频率之间的频率的传播方法。其特点是地平线能传播，受到电离层变化的影响，很难控制极化等通信参数。，第13章，第1节无线通信的基本概念，第2节无线通信的大气介质第3节无线通信的传播方法第4节无线通信的频带分割和传播方法，14，无线通信中使用的频带和传播方法，当前无线通信中使用的频率是从长波段到子毫米波段(包括子毫米波以下)，以及关于光波。无线通信使用的频率范围和频带如下表1-1所示。15，无线通信中使用的频带和传播方法，表1-1无线通信中使用的电磁波的频率范围和传播方法，16，无线通信中使用的频带和传播方法，表1-1无线通信中使用的电磁波的频率范围和传播方法，17，测试问题，无线通信是什么？WCDMA传播的方法和特性？18、答案、利用电磁波的辐射和传播空间传送信息的通信方式也称为无线电通信。WCDMA电磁波传播方法是微波传播，微波传播类似于光波传播，是视距传播。19、本章摘要，本章主要介绍了无线通信的概念、无线通信的频带和波动的区分、无线通信的电磁波传播方法和特性。20，课程内容，第一章无线通信的基本概念第二章移动通信传播传播的一些概念第三章移动通信传播传播特性第四章移动通信信道和预测，21，概述了在传播传播中经常遇到的一些概念：菲涅耳地球大气折射等效地球半径视线传播间隙.22，第二章移动通信传播传播的一些概念，第一节fresnel区域第二节大气折射第三节视距，23，fresnel区域，fresnel区域是从发射器直接连接到接收器的旋转椭球体，以发射器和接收点为中心聚焦椭球体，从发射器到椭球体的第n个fresnel区域，从发射器到椭球体的接收点，到接收器的距离大于直线的n半波长传播传播传播模型的拐点由第一菲涅尔区确定。无线电波传播间隙设计与第一菲涅尔地区密切相关，例如山地无线电设计、地平线无线电波设计、微波无线电波等。隧道内传播的模式切换与第一菲涅尔区密切相关。在无线电波中，天线和反射体的距离要求与第一菲涅耳区域密切相关。5.微单元和室内无线电波与第一fresnel地区有关，第25，2章移动通信传播传播的一些概念，第1节fresnel地区第2节大气折射第3节视距，26，大气折射，大气折射对传播传播的影响，27，大气折射概述(a)，无线电波在空气中产生折射的原因，以及因为p，t，e的单位分别是hPa(毫巴)、k，e的单位，地球表面空气的介电常数为1.0003，宇宙介电常数为1，大气折射率n的微小变化会引起电波反射的巨大变化。随着地球大气反射系数的增加，电波以非直线曲线传播，产生大气折射。28、大气折射概述(2)、标准大气的基本特性？标准大气等效地球半径因子为4/3的原因是什么？标准大气的参数：气压1013毫巴，温度288K，水蒸气压力10毫巴，29，第二章移动通信传播传播的一些概念，第一节fresnel地球第二节大气折射第三节视距，30，视距，视距是无线电天线之间完全没有遮挡的最远距离，球面的通信电波能传播到地平线吗？32，答案，大气折射主要与大气高度的介电常数变化有关，因此不同小区域的折射率不同，不同纬度的大气折射率不同，温带最高。发生临界折射和折射时，无线电波的传播距离会远远超过视距。33，本章摘要，本章主要介绍传道工作中一些常用的概念。，34，教学内容，第一章无线通信的基本概念第二章移动通信的无线电波传播传播的一些概念第三章移动通信的传播特性第四章移动通信的频道和预测，35，概述，什么是传播？发射天线或自然源发射的无线电波，通过介质或受介质子接口的影响，而到达接收天线的过程称为无线电波传播。无线电波传播的基础：电磁信号的介质效果是支撑无线电波传播的电波受介质或介质子界面影响而产生的反射、折射、散射、衍射和吸收是无线电波的主要研究对象；第36、3章移动通信传播的传播传播特性；第一节电波反射第二节电波散射第三节电波衍射；37、无线电波的反射特性；地面反射率和偏振；以及不可能(除非反射面两侧的介质具有不同的磁性常数)。问题2:整体透射有整体反射吗？镜面反射存在。光纤和介质波导的物理基础。但是在光密度介质中，只存在于光水介质中。在移动通信中，只有入射角等于90度时才会存在。40，电波反射和材料特性，41，几种典型介质的特性，42，圆形偏振波在无损耗的地面上反射，电波在地面上反射时，圆形偏振波的旋转方向反转，其垂直和水平两个组件的反射系数不同，因此反射的振幅比和相位差发生变化，合成波变成椭圆偏振波。这种现象随着频率的增加而加强。如果发生多路径传播，包括城市地面反射、建筑物的一次性和多反射以及边缘轨道，到达接收天线的无线电波的极化状态可能会大大偏离发射时的极化状态。因此，城市移动通信接收天线中的传播极化状态往往是不可预测的。在系统设计中，偏振状态和匹配一般不被考虑。但是【室菲平准】，43，电波反射的脱极化，电波反射的脱极化，除了消耗地面的反射外，不规则反射目标也是电波脱极化的原因之一。移动通道中各种目标对传播的反射过程是在目标表面的各个部分合成无线电波的散射。这还包括某些曲面结构的二次或更多次反射。目标各部分的相对无线电发射天线的方向和形式不同。因此，复杂形状的目标有很大的多样性，具有去极化作用。一般来说，线性对象反射的电波的平行线极化成分占优势。在具有大反射平面的目标的反射波中，与入射传播相同的极化占优势。44，消耗性表面反射波特性，消耗性表面的介电常数为复数形式。表征地表表面的消耗性表面。消耗的表面对无线电波的影响主要有两种。1.反射波振幅下降，2 .反射波产生消极化效果。反射波的极化相对入射偏振的变化一般称为去极化效应。对于消耗性介质，消极化效果不仅包括目标形状，还包括消耗性介质参数、45、3章移动通信传播传播传播传播传播特性、第一节能波反射第三节电波散射第三节电波衍射、46、不规则表面的散射特性、47、不规则表面的散射特性(继续)、不规则表面的传播通常包括直接波、镜反射波和许多不规则漫反射波直接反射波和镜像反射波是一致的分量，而漫反射波是非干涉分量。无线电波的总场强应根据恒定向量对瑞利向量的平均功率比跟随赖斯分布。满足瑞利条件时，镜像反射分量立即消失。此时的主要特征主要取决于直接波和色散波的平均功率比。扩散波平均功率可用粗糙表面电磁散射理论严格计算。其计算的核心是获得莱斯衰退的赖斯因子。基本计算步骤如下：1 .确认接收天线的增益确定在该方向。2.研究图表，获得规范化的水稻方差系数。3.莱斯系数根据距离、增益和规格化反射系数导出。48，3章移动通信传播传播传播传播特性，第一节传播反射第二节传播散射第三节传播衍射，49，无线电波的衍射特性，基于GTD的理论模型主要用于预测高山或建筑物后阴影部分的场强分布和传输路径损耗。几何衍射理论(GTD)基于高频衍射问题的局部原理。在高频中，衍射现象与反射一样，仅取决于周围点附近的几何、物理特性和入射场特性，无论远离周围点的物体的特性如何，通常反射点周围第一个菲涅耳区域的特性对反射场结构起着很大作用。50，单叶片衍射图，51，衍射系数和衍射损耗，52，衍射损耗是与衍射系数对应的图。下图显示了计算出的衍射损耗与衍射系数的对应关系，53，衍射损耗的一般规律，54，测试问题，传播反射的相关因素是什么？传播散射发生条件？无线电衍射损耗的主要影响因素？55、解答、电波反射与反射面特性、电波入射角、电波极化等有关。电波在反射面满足瑞利条件时产生散射。衍射损耗的大小主要与基尔霍夫衍射系数相关，即发射天线之间的传播余隙。56，本章摘要，本章主要介绍无线电波的反射、折射和散射特性，并说明两种消偏振效应。57，课程内容，第一章无线通信的基本概念第二章移动通信的传播传播传播传播传播的若干概念第三章移动通信传播传播传播传播传播特性第四章移动通信信道和预测，58，概述，移动信道的基本特性是各种衰落的组合。移动通信信道分析的主要理论模型如下：对于自由空间模型、地面反射线模型移动通信信道的统计模型有多种。山中的传播预测可以基于无线电收发和HALTA模型。59、4章移动通信信道和预测，第一节移动通信信道特性第二节移动通信损失区域分类第三节自由空间传播第四节地面反射传播第五节睡眠波传播模型，60、移动通信信道概述，移动通信信道是一种伴随信道。在移动通信系统中，主要了解无线信号在移动信道上可能发生的变化及其对传输质量和系统性能的影响，以及使用什么技术来克服这种影响是很重要的。无线电传播特性研究是任何无线通信系统中最重要的问题。传播环境对移动信道起着关键作用，无线通信的工作频率和移动站的移动状态也会影响无线信道的特性。61，移动通信的传播环境特征，传播环境特征：1。信号的衰减取决于时间，2 .传输延迟取决于时间，3 .多路径传播。影响无线信道传播环境的主要因素是1 .自然地形，2 .人造建筑的数量、高度、分布和材质，3 .这个地区的植被特征，4 .气象条件，5。自然和人工电磁噪声状态。62，无线信号的概率分布，63，实际无线信号传输的规律，64，移动通信传播中的快速衰落，所有信号组件合成生成信号强度随每个组件的相对变化而增加或减少的复杂驻波。合成场强在多个身体移动的距离上有20 30db的衰落，最大值和最小值发生的位置大约有四分之一波长的差别。通常，这种现象称为多路径衰落或快速衰落，第65、4章移动通信信道和预测，第1节移动通信信道特性第2节移动通信损失专用区域分类第3节自由空间传播第4节地面反射传播第5节睡眠波传播模型，66、移动通信路径损失区域分类，移动通信路径损失区域按近、远顺序划分。第67、4章移动通信信道和预测，第1节移动通信信道特性第2节移动通信损失特定区域分类第3节自由空间传播第4节地面反射传播第5节睡眠波传播模型，第68、无线通信中自由空间传播，第69、4章移动通信信道和预测， 第一节移动