天线与无线环境

1、F电磁波 l l F= C F= C 其中：l = 波长、f= 频率、c= 波速天线与无线环境F移动无线电环境存在复杂的地形及地物多径传播的环境不断变化的环境u移动台不断移动引起环境的不断变化u周围车辆的不断变化引起环境的不断变化u城市建设来断引起环境的不断变化无线电干扰及人为噪声严重的环境u人为噪声为机动车的点火噪声u网络人的同频干扰、邻频干扰及互调干扰天线与无线环境F无线电波的传播模式多径传播模式F信号衰落长期衰落及短期衰落天线与无线环境F无线电波的衰落天线与无线环境 长期衰落：是指接收信号的平均值或包络。这个平均值双称为本地均值或小段中值，是由传播路径上的地形和为为环境结构的变化而造成的

2、，地形变化引起本地均值的衰减和起伏，而人为环境的改变只引起本地均值的衰减。 短期衰落：是指接收信号的瞬时值。短期衰落是由移动台周围（半径50100波长内）的散射体（例如建筑物和构筑物）或自然障碍物（例如树林）对电波的反射在接收天线上造成多径波干涉的结果。所以，短期衰落有时对称我径衰落。场强起伏可达2030dB，甚至达到40dB。天线与无线环境F移动台的多径反射和瑞利衰落天线与无线环境F载波干扰比C/I天线与无线环境GSM无线环境要求的无线环境要求的C/I：C/I 12 dB (without frequency hopping)C/I 9 dB (with frequency hopping)

3、F邻频干扰比C/A天线与无线环境GSM无线环境要求的无线环境要求的C/A：C/A 3 dBF互调干扰基本条件u几个干扰信号与受干扰信号的频率之间存在：2fa-fb=fs或fa+fb-fc=fs关系，其中fs为受干扰频率，其它的干扰源频率。u干扰信号的幅度足够大u干扰基站和受干扰基站同时工作发射机互调干扰克服u加大发射天线之间的距离u采用单向隔离器件和采用高Q值谐振腔u提高发射机的互调转换衰耗接收机的互调干扰克服u提高接收机输入级的线性度u在接收机前插入滤波器，提高其选择性。u在接收机前插入衰减器，以降低干扰信号电平u选用无三阶互调一相容频道组工作天线与无线环境F分集接收分集接收相关因素天线的高

4、度h分集接收天线间的距离d接收信号到达角（来波角）u来波角为0度时作用最大u来波角为90度时作用最小天线与无线环境 发射方向d基站天线分集接收距离u通常基站的高度在3060米之间，天线的间距在46米之间，天线愈高要求的天线间距愈大，但天线间距超过6米时在塔上安装很困难。所以，当基站天线必须安装在铁塔上时，分集天线间距最大取到6米，这时分集增益将有所下降。当天线安装在屋顶时，应尽量拉开天线间距，使d=0.11h。u分集天线的有效高度与间距天线与无线环境分集天线有效高度/m305060708090100分集天线间距/m3.45.66.77.88.91011.1F场强的预测 自由空间基本传输损耗的计

5、算Ldf=32.5+20logfMHZ+20logdkm式中：fMHZ计算频率，MHZ dkm收发天线间距离，km天线与无线环境接收点场 强的预测（Okumura方法）u基本中值场强预测曲线 测试地形为准平坦地形，即是指起伏高度在20米以内的较平坦地形，市区指有密集的大建筑物和多层住宅，或者在较大的市镇附件散布着房屋及茂密生长的大树。天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （1）丘陵地形：用地形起伏高度参数h表示。 h值等于从接收点向发射点计算的10km内10%与90%的地形起伏高度差。丘陵地形的校正因子由丘陵地形的取样区间校正子Kh及微调因子Khf两部分组成，当移动

6、台位于丘陵低谷时，校正因子取Kh Khf，当位于丘陵顶站时取Kh +Khf。天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （1）丘陵地形 天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （1）丘陵地形 天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （2）孤立山岳的校正因子：aKim天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （3）一般倾斜地形：平坦的或起伏的倾斜地形，长度在510公里或以上，都可用平均倾斜角m来表示其地形参数，如图所示的地形参数如下式计算： m=（hn-hm）/dn天线与无线环境u地形及人为环境的校

7、正因子地形及人为环境的校正因子 （4）海（湖）陆混合路径： =ds/d（%）天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （5）开阔区：指传播路径上没有或很少有建筑物及大树的开阔空间和基站天线前方300400米没有任何障碍物的地区。如农田以及很少树木的荒地等。当校正后的场强大于自由空间场强时，应取自由空间场强。天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （6）郊区：由村庄或公路组成，有分散的树和小房。在郊区可能有些障碍物靠近移动台但不十分密集。天线与无线环境u地形及人为环境的校正因子地形及人为环境的校正因子 （6）街道的波导效应及其校正因子：在现代大都

8、市中，街道两旁都有密集的高大建筑物，可能对电波传播产生波导效应图中密集箭头密度表示信号的相对强度。波导效应使沿着传播方向（纵向街道）的街道上信号增强，而垂直于传播方向（横向街道）的街道上信号减弱，波导效应一般在离基站几公里以内较明显，街道走向的校正因子如下：天线与无线环境u预测模式预测模式 接收点中值场强采用下列公式计算如下：Em=Emu+10logERP/1000+Ka1+Kac+Kmr+Q0(或Qr)+KhKhr+aKim+Ksp+Ks 式中： Emu：在准平滑地形市区和给定条件下的中值场强。ERP：等效发射功率，等于发射机输出功率减去发射合成器、双工器及馈线等损耗后乘以相对于半波偶极子的

9、天线增益系数。Ka1 ：纵向街道校正因子，当预测区内有很多纵向街道时使用这项因子。Kac ：横向街道校正因子，当预测区内有很多横向街道是使用这项因子。Kmr ：郊区校正因子。Q0(或Qr) ：开阔区（或准开阔区）校正因子。Kh ：丘陵地形校正因子。Khr ：丘陵地形微调因子。aKim ：孤立山岳较正因子。Ksp ：一般倾斜地形校正因子。Ks ：海（湖）陆混合路径校正因子。天线与无线环境 天线类型天线类型： 1、全向天线 *水平方向的辐射图形都相同，无增益。 *垂直方向可以有6-9的增益。 （取决于天线高度，如天线h=3，其增益为9dBd。 2、定向天线 *用于扇形小区 *水平方向有增益（通过反射器） *垂直方向有增益（通过叠放半波振子获得） *Gain=9-16dBd 3、特殊天线 *如泄漏电缆（用于本地覆盖，如地铁等；成本贵。） 4、多天线系统 *目的：增加网络覆盖 *采用天线功分器，一个CELL两根发射天线， 如用于公路等，但天线增益减3dB。天线与无线环境F半波振子偶极天