第二章移动通信电波传播及传播预测模型第一讲.pptx

移动通信电波传播是移动通信系统中极其重要的一个环节，它涉及到电波在空间中的传播特性及其对移动通信质量的影响。电波传播的基本特性包含了传播路径、信道环境、传播方式以及衰落现象等多个方面。在移动通信中，信道指的是信号的传输媒介，包括有线信道和无线信道。广义信道涵盖了传输媒介外的其它相关变换装置，而狭义信道仅指传输媒介本身。在移动通信中，无线信道是一种典型的变参信道，它存在着时延扩展、多径衰落和多普勒效应等特性，对通信质量影响显著。 电波传播的方式主要包括直射、反射、绕射、散射和折射。其中，直射波是指电波从发射天线直接传播到接收天线的路径，而反射波则是电波在遇到反射面时产生的。绕射是指当障碍物的尺寸与波长相当时，波会绕过障碍物改变传播方向。散射则是指当障碍物的尺寸与波长相当，电波被障碍物散射向四面八方。折射发生在电波从一种介质进入另一种介质时，由于介质不同导致传播方向改变。 电波在传播过程中会经历多种衰落现象，主要由传播环境随时间、地点的变化引起，导致接收信号的幅度和相位随机变化。这些衰落包括多径衰落、多普勒效应引起的衰落等。衰落现象在移动通信中非常关键，它会严重影响信号质量。衰落主要分为大尺度衰落和小尺度衰落，前者指的是长距离信号强度的缓慢变化，而后者则是短距离或短时间内的快速变化。 自由空间的电波传播是指在没有反射、折射、绕射、散射和吸收的理想均匀各向同性介质中的传播现象。自由空间中电波的传播损耗仅与电磁波能量扩散有关。在自由空间中，电波以球面波形式向四周传播，接收点的接收功率会随着距离的增加而减小。 移动通信电波传播的三种基本机制是反射、绕射和散射。反射发生在波长远小于障碍物尺寸时；绕射发生在波长与障碍物尺寸相当时；散射则发生在波长与障碍物尺寸相当的场景中。移动通信电波传播主要是直射波加反射波的方式，但在大多数场合，地面波的影响可以忽略。 在电波传播预测模型中，多径传播模型和多径传播模型被用于描述电波在不同路径下的传播特性。多径传播模型考虑到了由于多径效应引起的信号强度的变化。此外，惠更斯-涅菲尔原理和菲涅尔区概念在预测电波传播中的绕射损耗方面起着重要的作用。绕射损耗发生在电波遇到障碍物时，精确计算绕射损耗是困难的，因此通常会利用典型的绕射模型来估计绕射损耗。 移动通信电波传播是一个复杂的过程，涉及到多个传播特性和模式。理解这些特性对于设计高效的移动通信系统，提高通信质量和可靠性至关重要。