移动通信的电波传播.pdf

移动通信技术是指在移动状态中实现无线通信的技术，它允许用户在移动过程中进行语音和数据通信。在移动通信系统中，电波传播特性是影响通信质量的关键因素之一。电波传播主要涉及的频段包括甚高频（VHF）和特高频（UHF）。VHF频段一般是指30MHz至300MHz，而UHF频段则为300MHz至3000MHz。在移动通信中，电波传播的方式主要有三种：直射波、反射波和地表面波。 直射波是指电波在自由空间中直线传播，不发生吸收、反射、折射和散射现象，直接到达接收点的方式。直射波的传播损耗，即自由空间传播损耗，与距离和工作频率有关，其损耗Lbs可以通过以下公式进行估算：Lbs = 32.45 + 20log(d) + 20log(f)，其中d为距离（单位：公里），f为工作频率（单位：MHz）。 视距传播的极限距离是指在地球表面，发射天线和接收天线之间能够直接看到对方的最大距离。在考虑大气折射的情况下，视距距离与发射天线和接收天线的高度有关。视距传播的极限距离可以通过公式d0 = √(2RhT) + √(2RhR)计算，其中R为地球半径，hT和hR分别为发射天线和接收天线的高度。 电波传播中还经常涉及到绕射损耗，这通常发生在电波遇到障碍物时。由于地形环境的复杂性，绕射损耗难以进行精确计算，工程中一般采用估算方法。绕射损耗与菲涅尔余隙有关，菲涅尔余隙是指直射波和反射波之间的垂直距离。当障碍物顶点P至直线AB的垂直距离x与菲涅尔半径x1的比值大于0.5时，障碍物对直射波传播基本没有影响；当x等于0时，即直射波从障碍物顶点擦过时，绕射损耗大约为6dB；当x小于0时，即直射波低于障碍物顶点时，绕射损耗迅速增大。 反射波是指电波在遇到障碍物后被反射回空间的现象。反射波与直射波之间存在行距差，这会影响到两路信号的相位差。当直射波和反射波到达接收天线时，它们的起始相位是一致的，因此两路信号到达接收天线的时间差换算成相位差。在考虑地面反射的情况下，通常会发生一次反相。 多径衰落是指移动通信中的信号由于多条路径传播到达接收端时，由于路径长度的不同而导致的时延和相位差，使得接收到的信号强度产生变化，形成衰落。多径衰落可以视为一个由多个路径上的接收信号的合成信号，其包络和相位的波动可以通过随机过程来描述。 奥村模型是移动通信中描述多径效应的一个模型，它基于随机过程理论，用来分析多径衰落对移动通信系统性能的影响。奥村模型把接收信号分解为多个路径的接收信号，利用统计学方法对信号的包络和相位进行分析，以期得到对多径衰落效应的理解。 总而言之，移动通信的电波传播特性涉及到多种传播方式、传播路径以及相应的损耗计算。了解这些电波传播特性的原理，对于设计和优化移动通信网络，提高通信质量具有重要意义。