对无线电波传播特性的研究和了解是移动通信网络规划和建设的 基础,从频段的确定、频率分配、无线电波覆盖范围的确定、计算通 信概率及系统间的电磁干扰,直到最终确定无线设备的参数,都必须 依靠对电波传播特性的研究、了解和据此进行的场强预测。
通信系统的无线电波传播具有以下特性。
1)无线电波传播与工作频率有关,如450MHz、900MHz和 1800MHz的电波传播特性到别很大。
2)无线电波传播特性与各区域的电波传播环境有关。影响某一 特定地区的传播环境的主要因素有:
a.自然地形(高山、丘陵、平原、水域等);
b.人工建筑的数量、高度、分布和材料特性;
c,该地区的值被特征;
d,天气状况;
e,自然和人为的电磁噪声状况。
3)另外,无线电波传播还受到移动台运动因素的影响。静止的移动台与高速运动的移动台的传播特性也大不相同。
4)电波传播具有可逆性,即电波从A点传播到B点所产生的损坏和衰减同电波从B点从传播到A点所产生的是一样的。
总的来说,在蜂窝环境中有两种影响:第一种是多径,从建筑物 表面或其他物体反射、散射而产生的短期衰落;策二种是直接可见路 径产生的主要信号强度的缓慢变化,即长期场强变化。也就是说,信 道工作于符合瑞利分布的快衰落并叠加有信号幅度满足对数正态分布 的慢衰落,见图1-8。
快衰落:大量传播路径的存在就产生了所谓的多径现象,其合成 波的幅度和相位随移动台的运动产生很大的起伏变化,这就是所谓的 快衰落或多径衰落,也称为瑞利衰落。其电场强度概率函数是从瑞 利分布的。
克服快衰落的方法主要有各种形式的分集方式,包括时间分集、 频率分集,空间分集,极化分集等。
慢衰落:移动台接收的信号除瞬时出现快衰落外,其场强中值随 着位置改变出现较慢的变化,这就是所谓的慢衰落或阴影衰落,其接快衰落:大量传播路径的存在就产生了所谓的多径现象,其合成 波的幅度和相位随移动台的运动产生很大的起伏变化,这就是所谓的 快衰落或多径衰落,也称为瑞利衰落。其电场强度概率函数是从瑞 利分布的。
克服快衰落的方法主要有各种形式的分集方式,包括时间分集、 频率分集,麵分集,极化分集等。
慢衰落:移动台接收的信号除瞬时出现快衰落外,其场强中值随 着位置改变出现较慢的变化,这就是所谓的慢衰落或阴影衰落,其接收电场强度概率函数是服从高高斯分布的。电波传播路径上遇到高大建 筑物、树林、起伏的山丘等障碍物的阻挡,就会产生电波的阴影区。
克服慢衰落的主要方法有加大发射功率、提高接收灵敏度、宏观 分集等。
在研究传播时,特定接收机功率接收的信号电平是一个主要特 性。由于传播路径和地形干扰,传播信号减小,这种信号减小称为传 播损耗。自由空间的传播损耗可表示为:
Lp =32.4 + 20xlgf+ 20xlgd (1-1)
其中,f为频率(MHz ), d为距离(km )。上式表明自由空间的 路径损耗Lp与距离d成正比,当距离增加一倍时,自由空间的路径损 耗增加6dB。同时,减小波长、提高频率也会使路径损耗增大。当已 知频率f时,式(1-1 )可以简化为:
Lp=L0+10y1gd (1-2)
式(1-2)中,y=2,y称为路径损坏倾斜因子。在实际窝蜂环境中,随着环境的不同,y的取值在2-6之间变化,见表1-3.