无线电波的传播.ppt

一、自由空间传播2.自由空间的传播
自由空间：均匀无损耗的无限大空间；各向同性；电导率为零；空间无限大。
空气中电导率不为零，且方向不同性，所以不是自由空间，但是近似自由空间。
有一发射功率为Pt的点源，通过增益为Gt的天线发射；在距离该点源d的球面上有一有效接收为A的天线，则该天线单位面积上接收到的功率为
S=Gt*Pt/(4πd2)
天线截获的功率Pr=S*A，
有效接收面积A=Gr*λ2/(4π)
所以，Pr=Pt*Gt*Gr*λ2/（4πd）2
定义路径衰耗Ls=（4πd）2/λ2=（4πfd）2/c2
其中，f为频率；C为电磁波在自由空间传播速度。
用分贝表示为
Ls=32.45dB+20log(f)+20log(d)
f单位为MHz；d单位为Km
1.大气的吸收衰减
大气的组成分子（氧气、氮气、水蒸气等等），有自己的固有电磁谐振频率，会吸收传播中的电磁波能量。对12GHz频率以下的电磁波吸收衰减约为0.0015dB/km。
2.雨雾衰减
雨雾对无线电波也有吸收作用，频率越高，衰减越大；雨雾越大，衰减也越大。通常，大雾对6GHz以上的电磁波产生10dB/Km的衰减。
3.大气折射衰减
大气各向不同性，主要是空气密度不同造成的。折射产生电波发射方向，从而引起信号衰减。1.树林、建筑、山头或地面等障碍物对电磁波阻挡掉一些电磁波射线，在自由传播基础上增加了衰减。

2.平滑地面和水面可以把电磁波发射到接收天线，发射波和直射波在矢量相加后抵消，产生附加衰减。1.接收点的无线电波是从信源通过多个路径传播而来的电波合成。这个现象就是多径传播。

2.由于是同源的多个电波合成，则在合成点叠加时幅度和相位不相同，有时叠加而增强，有时抵消而减弱，形成衰落。这种由多径传播引起的衰落，称为多径衰落。

3.多径衰落是快衰弱；而由距离引起的衰弱称为慢衰落。无线电波的衰落就是有快衰落和慢衰弱组成的。

4.多径对数字信号的影响：时延拓展；相关带宽；随机调频

5.多径传播现象有利有弊。有弊是造成了电波接收的不确定性；有利是能曲线传播。五、多普勒效应1.室内分布系统的无线传播也是多径传播，也存在多径现象。因为室内环境比较稳定，多径衰落呈现慢衰落的现象。所以，在计算电平时，常常采用自由空间的传播计算方式。

2.由于不考虑信号的多径叠加问题。所以，在电平计算上主要考虑的是直射波。在直射波传播路径上有阻挡，则考虑阻挡衰减。

3.折射波、反射波的应用。某些曲折死角，可以巧妙地应用电波的折射和发射。

4.电波的隧道效应。

1、天线是无线电波发送和接收的装置。具有电波导向性、电磁场极化、“放大信号”三个基本功能。

2、电波导向性：引导电磁波传播。方式是“引导”和“反射”。

3、电磁场极化：使得电磁场与其他参照物成一定角度。

4、“放大信号”：增益。
天线增益：相对于点源，天线把电磁波集中的程度。
dBi相对于点源的天线增益单位；dBd相对于偶极子的天线增益单位。0dBd=2.15dBi

所以：天线一般包含有源振子、导向装置、能量汇集装置。1、工作频段
2、增益
3、方位角：分水平和垂直两个指标。
4、驻波系数（发射系数P＝反射波振幅/入射波振幅；回波系数L=1/P；驻波系数S=（1+P）/（1-P））
5、最大输入功率
6、前后比（前后隔离度）
7、极化方向
其他：外形尺寸、接口阻抗和类型、安装方式。1.全向吸顶天线
工作频段：800~2500MHz
增益：2dBi
接口：50欧姆，N型阴头
最大输入功率：50W
驻波系数：小于1.4

2.（小）板状天线
工作频段：800~2500MHz
增益：7dBi
接口：50欧姆，N型阴头
最大输入功率：50W
驻波系数：小于1.4

3.八木天线
工作频段：880~960MHz
增益：7dBi
接口：50欧姆，N型阴头
最大输入功率：50W
驻波系数：小于1.4
重点和思考谢谢！