无线电波传播方式与各频段的利用

无线电波传播方式与各频段的利用
无线电波传播方式与各频段的利用

无线电波传播方式与各频段的利用

无线电通信是利用电磁波在空间传送信息的通信方式。电磁波由发射天线向外辐射出去,天线就是波源。电磁波中的电磁场随着时间而变化,从而把辐射的能量传播至远方。无线电波共有以下七种传播方式(附图为无线电波传播方式示意图)。

(1)波导方式当电磁波频率为30kHz以下(波长为10km以上)时,大地犹如导体,而电离层的下层由于折射率为虚数,电磁波也不能进入,因此电磁波被限制在电离层的下层与地球表面之间的空间内传输,称为波导传波方式;

(2)地波方式沿地球表面传播的无线电波称为地波(或地表波),这种传播方式比较稳定,受天气影响小;

(3)天波方式射向天空经电离层折射后又折返回地面(还可经地面再反射回到天空)的无线电波称为天波,天波可以传播到几千公里之外的地面,也可以在地球表面和电离层之间多次反射,即可以实现多跳传播。

(4)空间波方式主要指直射波和反射波。电波在空间按直线传播,称为直射波。当电波传播过程中遇到两种不同介质的光滑界面时,还会像光一样发生镜面反射,称为反射波。

(5)绕射方式由于地球表面是个弯曲的球面,因此电波传播距离受到地球曲率的限制,但无线电波也能同光的绕射传播现象一样,形成视距以外的传播。

(6)对流层散射方式地球大气层中的对流层,因其物理特性的不规则性或不连续性,会对无线电波起到散射作用。利用对流层散射作用进行无线电波的传播称为对流层散射方式。

(7)视距传播指点到点或地球到卫星之间的电波传播。

附表给出了从甚低频(VLF)至极高频(EHF)频段的电波传播方式、传播距离、可用带宽以及可能形成的干扰情况。

在确定无线电系统实际通信距离、覆盖范围和无线电干扰影响范围时,无线电传播损耗是一个关键参数。无线电通信系统若不进行科学的频率指配和严格的系统设计与场强预测,会使系统之间产生严重干扰而不能正常工作。为了保证无线电通信用户的通信质量,确保无线电波发射的业务覆盖服务区和电波传播的可靠程度,必须仔细地计算从接收天线到发射天线之间的传播损耗。理论上讲,在自由空间无线电波的传播损耗大小与传播距离的平方及使用频率的平方成正比关系,但是在确定无线电系统实际通信距离、覆盖范围和无线电干扰影响范围时,同时还要考虑在传播路径上存在着各种各样的影响,如高空电离层影响,高山、湖泊、海洋、地面建筑、植被以及地球曲面的影响等,因而电波具有反射、绕射、散射和波导传播等传播方式。在研究电波传播特性时,通常以数学表达式来描述这些传播损耗特性,即所谓的数学模型。无线电波传播模型通常是很复杂的,必须对不同的频段使用不同的电波传播模型,以预测电台覆盖和传播场强。下面简要地叙述几种传播方式(详细数学公式略)。

VLF(f< 30kHz) 频率低于30kHz的电波,传播损耗近似等于自由空间传播损耗,即相当于电波在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播,不发生反射、折射、绕射和吸收现象,只存在因电磁能量扩散引起的传播损耗。在此频段内,电波在电离层与地球之间可以以波导方式沿地球表面进行传播。

LF(30kHz< f< 300kHz) 在这个频段内,有两种重要的传播方式:地波方式及电离层天波方式。天波信号幅度具有明显的昼夜变化,这是由于电离层吸收和变化

的缘故。

MF(300kHz< f< 3MHz) 在该频段内,传播方式也是地波和天波。当评价地波时,还需要知道大地的电气特性,特别是大地电导率的数据。对150kHz到1.6MHz 频率频段,采用天波传播的预测方法。在MF广播频带内,天波传播只假定发生在夜间。在1.6MHz以上频率,HF传播预测方法才开始有效。超过1.6MHz时,天波对移动通信明显地变得更为重要。

HF(3MHz< f< 30MHz) 在该频率范围内,信号的传播一般是通过电离层,主要以天波方式传播,因而表现出较大的变化。电离层的传播特点主要表现为会造成长途传输的多径失真,出现信号干扰甚至中断操作的情况。由于该频段频谱拥挤以及长距离传播应用两方面的原因,人们不得不使用相当复杂的电波传播预测模型。使用电离层特性来预测HF传播时,ITU-R的P.533建议的预测模型可用来在任意路径上根据季节、太阳黑子数等预测基本的和可用的最高可用频率(MUF)、场强、接收功率、信/噪比和可靠性等。

VHF和UHF(30MHz< f< 3GHz) 该频带内,安排有大量固定和移动业务。该频段除了低端之外,通常不是通过有规则的电离层来进行电波传播的。气候只对超折射和传导有影响,这是由大气折射指数中正常梯度的变化引起的。除了自由空间传播外,对流层散射和绕射也是很重要的。我们可以按照下述各种特定传播环境的传播模型来估算电波的传播损耗。

(1)自由空间传播模型通常把电磁波在真空中的传播称之为“自由空间传播”。在某些环境中,假定有用信号只是由于在自由空间所产生的传播损耗。也就是说,把大气看成为近似真空的均匀介质,电磁波沿直线传播,不发生反射、折射、绕射和散射等现象,这时在大气中的传播就等效于自由空间传播,它只与频率f和距离d有关。

(2)平坦大地的绕射模型适合大于视距的传播范围,对有用信号的预测需要考虑地球的曲率。

(3)粗糙大地上的传播模型适合于世界特定地区和特别粗糙大地上的传播。

(4)OKUMURA-HATA模型以距离和发射机天线的高度为依据。校正这个损耗须要以建筑物在接收位置附近的百分率、路径类型(陆地、海洋、混合)和大地不规则度为依据,主要用于大城市和郊区环境的传播损耗和场强预测。

(5)LONGLEY-RICE(ITS)模型可用来估算地波和对流层散射的传播衰减。这个模型是统计模型,也就是预测中值场强和估计信号随时间与空间的变化。另外,还必须考虑到其他有可能造成干扰的传播机理,包括电离层传播机理,有可能随季节和昼夜时间变化;通过偶尔发生的E层,有可能允许在约70MHz频率上进行长距离传播。此外还有超折射和大气波导等。

SHF和更高频率(f>3GHz) 如上所述的各传播因素(除天波而外),均适用于更高的频率,但这时必须考虑衰减、散射以及由降雨与其它大气微粒产生的交差极化。当频率大于10GHz时,雨滴所引起的衰减,会使信号质量严重下降,估算衰减概率分布的方法,通常以超过0.01%时间的雨强密度R0.01(mm/h)为基础。这个值应以长期降雨观测为基础,大约以一分钟的时间间隔进行取值。20GHz以上,必须考虑大气衰落,包括气体衰落和降水衰落。

无线发射模块(或电台)在工程安装过程中的注意事项

日期:2007-04-20 访问次数:24

一.发射天线的安装

A.根据使用的模块(或者电台)的发射功率,传输的距离的远近程度选择合适的天线种类。常用的有橡皮天线,吸盘天线和其他各种高增益的全向或者定向天线。

B.安装前应仔细的阅读天线说明书,有无特殊的要求,检查天线的频段,功率容限是否符合要求。

C.室外天线的架设高度根据需要及实际情况确定,应考虑到发射信号传输的距离远近,周围的干扰情况和馈线的损耗,并非天线架设越高越好。

D.室外天线应安装在避雷针的45度保护角之内,附近不能有金属,以免影响发射波瓣图。E.室外天线底座接地应良好,安放不能倾斜,安装一定要牢固,能抗风,抗腐蚀耐强烈的气温变化。

二.馈线的安装

A.馈线是连接在电台和天线之间的同轴电缆。在选择时应注意如下的指标:

阻抗:50Ω(市面上一般有75Ω和50Ω两种,请注意区别)

衰减:每米馈线对信号衰减分贝(dB)数,哀减越小越好。

线径:馈线的直径越粗和屏蔽层越厚实的馈线衰耗越小。

馈线连接头:馈线的两头必须和天线和电台的接头

匹配,连接头的阻抗也为50Ω,而且必须牢靠连

接。

B. 馈线在留有余地的情况下尽可能短。

C.安装馈线时避免折弯,馈线应固定好,不能随风飘荡,天馈接头要拧紧并用防水胶布缠牢以放雨水沁入、

D.在有条件的地方,最好能把馈线的外铜皮与大地相连接。

三.对无线模块的简单测试,检查工作状态是否正常。

A.在系统整体连接好后,一定要再仔细检查一遍天馈线的连接,馈线和无线模块(或者电台)的连接,数据线,控制信号线和电源线的连接是否有误,再确保无误的情况下才能打开电源给系统设备加电。

B.发射功率的测量:将功率计串入发射模块(或者电台)与天线之间。上电后使无线模块(或者电台)处于发射状态,观察各指示灯状态是否正常,同时读出功率计上测量出来的正向功率和反射功率。实测功率与标称功率相差±10%即视为正常。反向功率与正向功率之比应小于3%,若大于3%则说明天馈系统与发射设备不匹配,需要找出原因排除故障后,再测试正反向功率,只有当测量的正反向功率比值小于3%后才能让系统加电长时间工作,否则容易烧毁功率放大模块。

四.无线发射系统的放雷与接地的重要性

A.防雷的重要性

电闪雷鸣时自然界中瞬间高压大电流放电效应。如果防雷不好,将给通信设备造成损害。特别是天线架设在室外的无线通信基站,若防雷不好,雷电从天线引入通信设备,很容易将设备损害,即使天线防雷好,但是交流供电线路防雷不好,同样也会由供电线路引入雷电烧毁供电电源,从而使通信中断。所以防雷是保护通信设备免遭雷电袭击,保护通信系统正常运行的重要措施。所以对电源系统和天馈线系统都要尽可能的安装专业防雷器B.接地的重要性:

良好的接地降低了通信设备的噪声等干扰,保证了良好的通信;良好的接地保证了通信设备电子部件的工作稳定;良好的接地保证了通信设备中电子部件免受静电高压,瞬间放电脉冲等的损害;良好的接地使通信设备获得良好的屏蔽作用,避免了外界的电磁干扰等;

C.无线基站的接地系统:

无线发射基站接地系统包括工作接地,保护接地和防雷接地;工作接地包括供系统工作的交流电源,直流电源和通信设备的接地;保护接地使指对保障通信设备正常工作的其他设备(如空调,照明等)都需要保护接地;

防雷接地分为:

天线,馈线,铁塔的防雷接地。铁塔的顶端必须安装避雷针,天线应位于避雷针的45度保护角之内。避雷针应有良好的接地,以保证雷电及时流入大地。馈线在引入室内之前应做好防雷接地,电源系统也需要做好防雷保护接地措施;如果有长距离数据线也需要做好防雷保护接地措施;D.一个无线基站发射系统的工作接地,保护接地和防雷接地最好分开,因为各自接地作用不同,接地电阻要求不同,分开接地可以达到最佳效果。如果很难分开接地时,最少要使防雷接地单独接

有关频率说明

日期:2007-01-24 访问次数:61

一、GSM900/1800 双频段数字蜂窝移动台

核准频率范围:

Tx:885~915MHz/1710~1785MHz Rx:930~960MHz/1805~1880MHz 说明:

1800MHz移动台传导杂散发射值:1.710~1.755GHz≤-36dBm 1.755~

12.75GHz≤-30dBm

二、GSM900/1800 双频段数字蜂窝基站

核准频率范围:Tx::930~960MHz/1805~1880MHz Rx::885~915MHz/1710~1785MHz

说明:

1800MHz基站传导杂散发射限值:

1805~1850MHz ≤-36dBm/30/100kHz

1852~1855MHz ≤-30dBm/30kHz

1855~1860MHz ≤-30dBm/100kHz

1860~1870MHz ≤-30dBm/300kHz

1870~1880MHz ≤-30dBm/1MHz

1880~12.75GHz ≤-30dBm/3MHz

1710~1755MHz ≤-98dBm/100kHz

三、GSM直放机

核准频率范围:

下行:930~960MHz/1805~1880MHz 上行:885~915MHz/1710~1785MHz

说明:

根据移动通信运营商的要求,直放机必须具备仅适用于某运营商使用频段的功能。测试时,上行885~909MHz、909~915MHz;下行930~954MHz、954~960MHz分别测试。其带外也是分别指885~909MHz、909~915MHz;930~954MHz、954~960MHz的带外。四、800MHz CDMA数字蜂窝移动台

核准频率范围:Tx:825~835MHz Rx:870~880MHz

五、800MHz CDMA数字蜂窝基站

核准频率范围:Tx:870~880MHz Rx:825~835MHz

六、800MHz CDMA直放机

核准频率范围:上行:825~835MHz 下行:870~880MHz

七、调频收发信机

核准频率范围:调频收发信机使用的频率范围为:31~35MHz、138~167MHz、351~358MHz、358~361MHz 、361~368MHz、372~379MHz、379~382MHz 382~389MHz 、403~420MHz、450~470MHz。

八、无线寻呼发射机

核准频率范围:138~167MHz、279~281MHz

九、模拟集群基站和移动台

核准频率范围:移动台:351~358MHz、372~379MHz、806~821MHz

基站:361~368MHz、382~389MHz、851~866MHz

十、数字集群基站和移动台

核准频率范围:基站:T X:851~866MHz R X:806~821MHz

移动台:T X:806~821MHz R X:851~866MHz

十一、点对点扩频通信设备

核准频率范围:336~344MHz 2.4~2.4835GHz 5.725~5.850GHz

十二、LMDS宽带无线接入通信设备

核准频率范围:25.757~26.765GHz 24.507~25.515GHz

十三、3.5GHz无线接入通信设备

核准频率范围:3400~3430MHz 3500~3530MHz

十四、2.4GHz短距离微功率设备

核准频率范围: 2.4~2.4835GHz

十五、固定卫星地球站设备

核准频率范围:C频段:5.850~6.425GHz Ku频段:14.000~14.500GHz

十六、数传电台

核准频率范围:223.025MHz~235.000MHz、821MHz~870MHz

十七、数字微波接力通信机

核准频率范围:

1. 1.5GHz频段:1427~1525MHz

2. 4.0GHz频段:3600~4200MHz

3. 5.0GHz频段:4400~5000MHz

4. 6.0GHz频段:5925~6425MHz(L)6425~7110MHz(U)

5. 7.0GHz频段:7125~7425MHz(L)7425~7725MHz(U)

6. 8.0GHz频段:7725~8275MHz(L)8275~8500MHz(M)

7. 11.0GHz频段:10700~11700MHz

8. 13.0GHz频段:12750~13250MHz

9. 14.0GHz频段:14249~14501MHz

10. 15.0GHz频段:14500~15350MHz

11. 18.0GHz频段:17700~19700MHz

12. 23.0GHz频段:21200~23600MHz

十八、PHS无线接入系统

核准频率范围:1900~1915MHz

十九、DECT无线接入系统

核准频率范围:1905~1920MHz

二十、无绳电话机

核准频率范围:模拟无绳电话:45~45.475MHz/48~48.475MHz

数字无绳电话:1915~1920MHz 、2.4~2.4835GHz

说明:1915~1920MHz频带的数字无绳电话机在2003年1月1日后停止型号核准。二十一、海事卫星地球站

核准频率范围:T X:1626.5~1646.5MHz R X:1525.0~1545.0MHz

二十二、短波单边带设备

核准频率范围:1.6~29.999MHz

二十三、微功率(短距离)无线电设备

在北京辖区内不得使用229.0-235.0MHz频率的设备。二十四、调频广播发射机

核准频率范围:87~108MHz

二十五、中波调幅广播设备

核准频率范围:535~1606.5kHz.

二十六、电视发射设备

核准频率范围:

VHF频段:48.5MHz~72.5MHz 76MHz~84MHz 167MHz~223MHz UHF频段:470MHz~566MHz 606MHz~806MHz

二十七、多路微波分配系统

核准频率范围:2535~2599MH

无线电波传播方式与各频段的利用

无线电波传播方式与各频段的利用 无线电通信是利用电磁波在空间传送信息的通信方式。电磁波由发射天线向外辐射出去,天线就是波源。电磁波中的电磁场随着时间而变化,从而把辐射的能量传播至远方。无线电波共有以下七种传播方式(附图为无线电波传播方式示意图)。 (1)波导方式当电磁波频率为30kHz以下(波长为10km以上)时,大地犹如导体,而电离层的下层由于折射率为虚数,电磁波也不能进入,因此电磁波被限制在电离层的下层与地球表面之间的空间内传输,称为波导传波方式; (2)地波方式沿地球表面传播的无线电波称为地波(或地表波),这种传播方式比较稳定,受天气影响小; (3)天波方式射向天空经电离层折射后又折返回地面(还可经地面再反射回到天空)的无线电波称为天波,天波可以传播到几千公里之外的地面,也可以在地球表面和电离层之间多次反射,即可以实现多跳传播。 (4)空间波方式主要指直射波和反射波。电波在空间按直线传播,称为直射波。当电波传播过程中遇到两种不同介质的光滑界面时,还会像光一样发生镜面反射,称为反射波。 (5)绕射方式由于地球表面是个弯曲的球面,因此电波传播距离受到地球曲率的限制,但无线电波也能同光的绕射传播现象一样,形成视距以外的传播。 (6)对流层散射方式地球大气层中的对流层,因其物理特性的不规则性或不连续性,会对无线电波起到散射作用。利用对流层散射作用进行无线电波的传播称为对流层散射方式。 (7)视距传播指点到点或地球到卫星之间的电波传播。 附表给出了从甚低频(VLF)至极高频(EHF)频段的电波传播方式、传播距离、可用带宽以及可能形成的干扰情况。

在确定无线电系统实际通信距离、覆盖范围和无线电干扰影响范围时,无线电传播损耗是一个关键参数。无线电通信系统若不进行科学的频率指配和严格的系统设计与场强预测,会使系统之间产生严重干扰而不能正常工作。为了保证无线电通信用户的通信质量,确保无线电波发射的业务覆盖服务区和电波传播的可靠程度,必须仔细地计算从接收天线到发射天线之间的传播损耗。理论上讲,在自由空间无线电波的传播损耗大小与传播距离的平方及使用频率的平方成正比关系,但是在确定无线电系统实际通信距离、覆盖范围和无线电干扰影响范围时,同时还要考虑在传播路径上存在着各种各样的影响,如高空电离层影响,高山、湖泊、海洋、地面建筑、植被以及地球曲面的影响等,因而电波具有反射、绕射、散射和波导传播等传播方式。在研究电波传播特性时,通常以数学表达式来描述这些传播损耗特性,即所谓的数学模型。无线电波传播模型通常是很复杂的,必须对不同的频段使用不同的电波传播模型,以预测电台覆盖和传播场强。下面简要地叙述几种传播方式(详细数学公式略)。 VLF(f< 30kHz) 频率低于30kHz的电波,传播损耗近似等于自由空间传播损耗,即相当于电波在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播,不发生反射、折射、绕射和吸收现象,只存在因电磁能量扩散引起的传播损耗。在此频段内,电波在电离层与地球之间可以以波导方式沿地球表面进行传播。 LF(30kHz< f< 300kHz) 在这个频段内,有两种重要的传播方式:地波方式及电离层天波方式。天波信号幅度具有明显的昼夜变化,这是由于电离层吸收和变化

无线电基础知识

1.2 选择题 1,属于特高频(UHF)的频带范围是(D )。 A、400~2000MHz B、300~2000MHz C、400~3000MHz D、300~3000MHz 2,IMP缩写代表(B ) A、放大增益 B、互调产物 C、网间协议 D、互调截获点 3,10W功率可由dBm表示为(D )。 A、10dBm B、20dBm C、30dBm D、40dBm 4,频率在(A )以下,在空中传播(不用人工波导)的电磁波叫无线电波。 A、3000GHz B、3000MHz C、300MHz D、300GHz 5,频率范围在30-300MHz的无线电波称为(A)。 A、米波 B、分米波 C、厘米波 D、毫米波 6,无线电监测中,常用一些单位有dBuv、dBm等,dBm是(C )单位。 A、电压 B、带宽 C、功率 D、增益 7,目前中国移动的GSM系统采用的是以下哪种方式(B )。 A、FDMA B、TDMA C、CDMA D、SDMA 8,PHS个人移动系统信道带宽为(A)。 A、288kHz B、200kHz C、25kHz D、30kHz 9,CDMA移动系统信道带宽为(A)。 A、1.23MHz B、1.5MHz C、1.75MHz D、1.85MHz 10,0dBW=(C)dBm. A、0 B、3 C、30 11,比2.5W主波信号低50dB的杂波信号功率是(B)μW。 A、2.5 B、25 C、250 12,频谱分析仪中的RBW称为(B)。 A、射频带宽 B、分辨率带宽 C、视频带宽 13,根据GB12046—89规定,必要带宽为1.5MHz的符号标识为(A )。 A、1M50 B、15M0 C、150M 14,发射频谱中90%能量所占频带宽度叫做(A )。 A、必要带宽 B、占用带宽 C、工作带宽 15,一发射机发射功率为10W,天线增益10dB,馈线损耗5dB,则有效辐射功率为(B)。 A、25dBW B、15dBW C、5dBW 16,电视伴音载频比图像载频(A)。 A、高 B、低 C、相等 17,在微波段中表述频段,字母代码S和C对应的频段是(C)。 A、1—2GHz和4/6GHz B、18—40GHz和8/12GHz C、2.5GHz和4/6GHz D、 4.8GHz和4/8GHz 18,联通CDMA下行与移动GSM上行频段之间只有(A )MHz保护带。 A、5 B、10 C、15 19,从广义来讲,产生莫尔斯码的调制方法是(A): A、ASK B、FSK C、PSK D、DAM 20,无线电频谱可以依据(A,B,C,D)来进行频率的复用。

无线电波的传播特性

无线电波的传播特性 1、无线电波的传播特性及信号分析 甚低频VLF 3-30KHz 超长波1KKm-100Km 空间波为主海岸潜艇通信;远距离通信;超远距离导航低频LF 30-300KHz 长波10Km-1Km 地波为主越洋通信;中距离通信;地下岩层通信;远距离导航中频MF 0.3-3MHz 中波1Km-100m 地波与天波船用通信;业余无线电通信;移动通信;中距离导航高频HF 3-30MHz 短波100m-10m 天波与地波远距离短波通信;国际定点通信 甚高频VHF 30-300MHz 米波10m-1m 空间波电离层散射(30-60MHz);流星余迹通信;人造电离层通信(30-144MHz);对空间飞行体通信;移动通信 超高频UHF 0.3-3GHz 分米波1m-0.1m 空间波小容量微波中继通信;(352-420MHz);对流层散射通信(700-10000MHz);中容量微波通信(1700-2400MHz) 特高频SHF 3-30GHz 厘米波10cm-1cm 空间波大容量微波中继通信(3600-4200MHz);大容量微波中继通信(5850-8500MHz);数字通信;卫星通信;国际海事卫星通信(1500-1600MHz) ELF 极低频3~30Hz SLF 超低频30~300Hz ULF 特低频 300~3000Hz VLF 甚低频3~30kHz LF 低频30~300kHz 中波,长波 MF 中频300~3000kHz 100m~1000m 中波 AM广播 HF 高频 3~30MHz 10~100m 短波短波广播 VHF 甚高频 30~300MHz 1~10m 米波FM广播 UHF 特高频 300~3000MHz 0.1~1m 分米波 SHF 超高频3~30GHz 1cm~10cm 厘米波 EHF 极高频30~300GHz 1mm~1cm 毫米波 无线电波按传播途径可分为以下四种:天波—由空间电离层反射而传播;地波—沿地球表面传播;直射波—由发射台到接收台直线传播;地面反射波—经地面反射而传播。无线电波离开天线后,既在媒介质中传播,也沿各种媒介质的交界面(如地面)传播,具有一定的规律性,但对它产生影响的因素却很多。 无线电波在传播中的主要特性如下: (1)直线传播均匀媒介质(如空气)中,电波沿直线传播。 (2)反射与折射电波由一种媒介质传导另一种媒介质时,在两种介质的分界面上,传播方向要发生变化。由第一种介质射向第二中介质,在分界面上出现两种现象。一种是射线返回第一种介质,叫做反射; 另一种现象是射线进入第二种介质,但方向发生了偏折,叫做折射。一般情况下反射和折射是同时发生的。 入射角等于反射角,但不一定等于折射角。反射和折射给测向准确性带来很大的不良影响;反射严重是,测向设备误指反射体,给干扰查找造成极大困难。 (3)绕射电波在传播途中,有力图绕过难以穿透的障碍物的能力。绕射能力的强弱与电波的频率有关,又和障碍物大小有关。频率越低的电波,绕射能力越弱;障碍物越大,绕射越困难。工作于80米(375MHZ)波段的电波,绕射能力是较强的,除陡峭高山(相对高度在200米以上)外,一般丘陵均可逾越。2米波段的电波绕射能力就很差了,一座楼房,或一个小山丘,都可能使信号难以绕过去。 (4)干涉直射波与地面反射波或其它物体的反射波在某处相遇时,测向收到的信号为两个电波合成后的信号,其信号强度有可能增强(两个信号跌叠加)也可能减弱(两个信号相互抵消)。这种现象称为波的干涉。产生干涉的结果,使得测向机在某些接收点收到的信号强,而某些接收点收到的信号弱,甚至收不到信号,给判断干扰信号距离造成错觉。天线发射到空间的电波的能量是一定的,随着传播距离的增大,不仅在传播途中能量要损耗,而且能量的分布也越来越广,单位面积上获得的能量越来越小。反之,

无线电波传播途径

无线电波在均匀介质 (如空气)中,具有直线传播的特点。只要测出电波传播的方向,就可以确定出信号源(发射台)所在方向。无线电测向是指通过无线电测向机测定发射台(或接收台)方位的过程,但是无线电测向运动中,要快速寻找隐蔽巧妙的信号源,必须掌握无线电波的传播规律。 一、无线电波的发射与传播 无线电波既看不见,也摸不着,却充满了整个空间。广播、移动通讯、电视等,已经是现代社会生活必不可少的一部分。无线电波属于电磁波中频率较低的一种,它可直接在空间辐射传播。无线电波的频率范围很宽,频段不同,特性也不尽相同。我国目前开展的无线电测向运动涉及三个频段:频率为1.8—2兆赫的中波波段,波长为150—166.6米,称160米波段测向;频率为3.5—3.6兆赫的短波波段,波长为83.3—85.7米,称80米波段测向;频率为144—146兆赫的超短波段,波长为2.08—2.055米,称2米波段测向。 (一)无线电波的发射过程 无线电波是通过天线发射到空间的。当电流在天线中流动时,天线周围的空间不但产生电力线 (即电场),同时还产生磁力线。其相互间的关系,如图2-1-1所示。如果天线中电流改变方向,空间的电力线和磁力线方向随之改变。如果加在天线上的是高频交流电,由于电流的方向变化极快,根据电磁感应的原理,在这些交替变化的电场和磁场的外层空间,又激起新的电磁场,不断地向外扩散,天线中的高频电能以变化的电磁场的形式,传向四面八方,这就是无线电波。从图2-l可知,电力线 (即电场)方向与天线基本平行,磁力线 (磁场)的形状则是以天线为圆心,与天线相垂直的方向随之变化的无数同心圆。 图2-1-1 无线电波的发射 (二)无线电波的特性 l.无线电波的极化 交变电磁场在其附近空间又激起新的电磁场的现象称无线电波的极化。空间传播的无线电波都是极化波。当天线垂直于地平面时,天线辐射的无线电波的电场垂直于地平面称垂直极化波。天线平行于地平面时,天线辐射的无线电波的电

无线基础知识与基本概念-知识点汇总

一.基础知识与基本概念 1. 第一代移动通信系统的主要特点是利用模拟传输方式实现话音业务;系统无线信道的随机变参特征使无线电波受多径快衰落和阴影慢衰落的影响 2. 第二代蜂窝移动通信系统以数字传输方式实现话音和低速数据业务。 3. 第三代蜂窝移动通信系统以更高速的数据业务和更好的频谱利用率为目标,采用宽带CDMA为主流技术,目前已形成两类三种空中接口标准,即WCDMA - FDD(简称WCDMA)、WCDMA - TDD(简称TD-SCDMA)和CDMA2000。 它的主要特点是:(可能多选题) 1) 新型的调制技术,包括多载波调制和可变速率调制技术; 2) 高效的信道编译码技术,除了沿用第二代的卷积码外,还对高速数据采用了Turbo 纠错编码技术; 3) Rake接收多径分集技术以提高接收灵敏度和实现软切换; 4) 软件无线电技术易于多模工作; 5) 智能天线技术有利于提高载干比; 6) 多用户检测技术以消除和降低多址干扰; 7) 可与固定网中的电路交换和分组交换网很好地相适应,满足各类用户对话音及高、中、低速率数据业务的需求。 4. “双工”两种方式:当收信和发信采用一对频率资源时,称为“频分双工”(FDD);而当收信和发信采用相同频率仅以时间分隔时称为“时分双工”(TDD)。 5. “多址”(Multi Access)技术:是指在多信道共用系统中,终端用户选择通信对象的传输方式,在蜂窝移动通信系统中,用户可以通过选择“频道”、“时隙”或“PN码”等多种方式进行选址,它们分别对应地被称为“频分(Frequency Division)多址”、“时分(Time Division)多址”和“码分(Code Division)多址”,简称FDMA、 TDMA和CDMA. 6. 发信功率及其单位换算: 1 dBW = 30dBm 7. 无线接收机的灵敏度是接收弱信号能力的量度,通常用μv、dBμv、dBmW表示; 电压电平(μv和dBμv)或功率电平(dBm) 8. 三阶互调干扰的特点(可能多选题): 1) 将发信频谱扩大了三倍; 2) 三阶互调产物以三倍(dB)数增加; 3) 互调产物对接收系统的影响应按被干扰系统的多址方式决定; 9. 香农定律:香农(shannon)信道容量公式可以用来论证信噪比,信道带宽和信道容量之间的关系,即: a) P?C=Blog2? 1+r???

无线电波的传播特性修订版

无线电波的传播特性 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

无线电波的传播特性 无线电通信就是不用导线,而利用电磁波振荡在空中传递信号,天线就是波源。电磁波中的电磁场随着时间而变化,从而把辐射的能量传播至远方。 在莫尔斯和贝尔先后发明了有线电报和电话之后,很多科学家对电磁现象大量研究。直到1831年,在英国,法拉弟首先发现了电磁感应现象,并且预言:电与磁的传播是和光一样的一种波。 英国科学家麦克斯韦从1850年就开始对法拉弟提出的课题展开研究。他总结了前人的研究成果,用数学方法对法拉弟的电磁场思想做了严格的论证,并在1864年做出“电与磁的交替转化过程,是一种波的传播形式,是一种光波”的论断,他称这种波为电磁波。 在麦克斯韦首先提出电磁理论后,又过了24年,才由德国伟大的物理学家赫兹通过实验证实了麦氏理论的正确。赫兹设计了一个能够接收电火花的装置,结构极简单。把一根导线弯成圆形,使两端之间仅留一微小的间隙,称它为“共振子”。“共振子”为什么也有火花发生呢赫兹认为,这一定是电振荡以电磁波形式通过空间传播过去的。赫兹于1888年公布了自己的实验结果,证实了电磁波的存在。 赫兹的实验成果震惊了世界,许多科学家继续开展对电磁波的研究。1890年,法国物理学家布朗利发现,将金属粉末即紧缩成块,但是它的电阻减小了,使电流容易通过。这种装有金属粉未的玻璃管被称为“布朗利管”,又称“粉末检波器”,它接收电磁波的灵敏度比赫兹的“共振子”要高得多。 1894年,20岁的意大利青年马可尼从杂志上读到悼念赫兹的文章和他生前的感人事迹,受到极大启发:“如果利用赫兹发现的电磁波,不需要导线也可以实现远距离通信了”。马可尼为自己的大胆设想所激动下宏愿,决心开拓无线电通信事业,把赫兹的研究成果付诸实际应用。在家人的支持下,马可尼就在自己家中进行实验,他用赫兹的火花放电器作发射机,用布朗利的金属粉未检波器作接收机经过一个多月的努力,终于完成了电磁波的发送和接收实验,并在实

无线电波的传播特性

无线电波的传播特性 传播特性(一) 移动通信的一个重要基础是无线电波的传播,无线电波通过多种方式从发射天线传播到接收天线,我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波(波长1000米以上),中波(波长100-1000米),短波(波长10-100米),超短波和微波(波长为10米以下)等等.为了更好地说明移动通信的问题,我们先介绍一下电波的各种传播方式: 1.表面波传播 表面波传播是指电波沿着地球表面传播情况.这时电波是紧靠着地面传播的,地面的性质,地貌,地物等的情况都会影响着电波的传播. 当电波紧靠着实际地面--起伏不平的地面传播时,由于地表面是半导体,因此一方面使电波发生变化和引起电波的吸收.另一方面由于地球表面是球型,使沿它传播的电波发生绕射. 从物理课程中我们已经知道,只有当波长与障碍物高度可以比较的时候,才能有绕射功能.由此可知,在实际情况中只有长波,中波以及短波的部分波段能绕过地球表面的大部分障碍到达较远的地方.在短波的部分波段和超短波,微波波段,由于障碍高度比波长大,因而电波在地面上不绕射,而是按直线传播. 2.天波传播 短波能传至地球上较远的地方,这种现象并不能用绕射或其他的现象做解释.直到1925年,利用在地面上垂直向上发射一个脉冲,并收到其反射回波,才直接证明了高层大气中存在电离层.籍此电离层的反射作用,电波在地面与电离层之间来回反射传播至较远的地方.我们把经过电离层反射到地面的电波叫天波. 电离层是指分布在地球周围的大气层中,60km以上的电离区域.在这个区域中,存在有大量的自由电子与正离子,还可能有大量的负离子,以及未被电离的中性离子.发现电离层后,尤其近三四十年来,随着火箭与卫星技术的发展,利用这些工具对电离层进行了深入的试验和研究.当前电离层的研究已经成为空间物理的一个重要的组成部分,其研究的空间范围和频段也日益宽广. 在电离层中,当被调制的无线电波信号在电离层内传播时,组成信号的不同频率成分有着不同的传播速度.所以波形会发生失真.这就是电离层的色散性.同时,由于自由电子受电波电场作用而发生运动,所以当电波经过电离层,其能量会被吸收一部分.而且,从电离层吸收电波的规律看,若使用电波的工作频率太低,则电离层对电波的吸收作用很强.所以天波传播中有一个最低可用频率,低于这个频率,就会因为电离层对电波的吸收作用太大而无法工作. 传播特性(二) 1.空间波传播 当发射以及接收天线架设得较高的时候,在视线范围内,电磁波直接从发射天线传播到接收天线,另外还可以经地面反射而到达接收天线.所以接收天线处的场强是直接波和反射波的合成场强,直接波不受地面影响,地面反射波要经过地面的反射,因此要受到反射点地质地形的影响. 空间波在大气的底层传播,传播的距离受到地球曲率的影响.收,发天线之间的最大距离被限制在视线范围内,要扩大通信距离,就必须增加天线高度.一般地说,视线距离可以达到50km左右. 空间波除了受地面的影响以外,还受到低空大气层即对流层的影响. 移动通信中,电波主要以空间波的形式传播.类似的还有微波传播.

无线电传输基本知识2

无线影音传输基本知识 前言 一提到无线传输,面前满是迷惑的眼睛。唉!苦也!去那什么科技书店看看有什么好玩的无线电小玩艺的书吧!很有趣的,越深入越有趣,真的不骗你,会迷倒一片的…... 下面我们复习一下常识。 一、电波是什么?电波是怎么传输的? 把它想象成由近及远或由远及近的波浪也行。 二、无线电波的频率、波长、速度 速度(υ)= 波长(λ)* 频率(?) 单位: 速度(υ)—m/s (米/秒) 波长(λ)—m (米) 频率(?)—Hz (赫兹) 光速(c)=3 X 108 m/s ? = c * λ 频率划分例子频率波长 市电: 50Hz 6000Km FM收音机100MHz 3m 手机GSM 900MHz 333mm 我们1.2G 1.2GHz 250mm 市话通 1.8GHz 167mm 我们2.4G 2.4GHz 125mm C波段卫星 4.0GHz 75mm Ku波段卫星12.0GHz 25mm 可见红光430GHz 0.7um 注:1GHz=1000MHz, 1MHz=1000kHz, 1KHz=1000Hz 1m=1000mm, 1mm=1000um(微米), 1um=1000nm(纳米) 当波长短到一定程度(微波段),无线电波就可像光线一样进行聚焦,定向传输. 三、无线电波的功率 衡量无线电波功率的常用单位:uW、mW、W、kW、dBm、dBW; 衡量无线电波电平的常用单位:dBuV、dBmV; 这些单位之间的换算关系如下: 1、功率单位之间的换算: 1kW=1000W 1W =1000mW 1mW=1000uW 1uW=1000nW dBm=10*log(Px/1mW) Px的单位为:mW dBW=10*log(Px/1W) Px的单位为:W 常用数据对照表: mW dBm 10 5 7

无线电波传播模型与覆盖预测

无线电波传播模型 与 覆盖预测 河北全通通信有限责任公司 工程部网络服务组 二0 0二年四月二十日

第一节无线传播理论 1.1 无线传播基本原理 在规划和建设一个移动通信网时,从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、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。它是进行系统工程设计与研究频谱有效利用、电磁兼容性等课题所必须了解和掌握的基本理论。 众所周知,无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线:直达波或自由空间波、地波或表面波、对流层反射波、电离层波。如图1-1所示。就电波传播而言,发射机同接收机间最简单的方式是自由空间传播。自由空间指该区域是各向同性(沿各个轴特性一样)且同类(均匀结构)。自由空间波的其他名字有直达波或视距波。如图1-1(a),直达波沿直线传播,所以可用于卫星和外部空间通信。另外,这个定义也可用于陆上视距传播(两个微波塔之间),见图1-1(b)。 第二种方式是地波或表面波。地波传播可看作是三种情况的综合,即直达波、反射波和表面波。表面波沿地球表面传播。从发射天线发出的一些能量直接到达接收机;有些能量经从地球表面反射后到达接收机;有些通过表面波到达接收机。表面波在地表面上传播,由于地面不是理想的,有些能量被地面吸收。当能量进入地面,它建立地面电流。这三种的表面波见图1-1(c)。第三种方式即对流层反射波产生于对流层,对流层是异类介质,由于天气情况而随时间变化。它的反射系数随高度增加而减少。这种缓慢变化的反射系数使电波弯曲。如图1-1(d)所示。对流层方式应用于波长小于10米(即频率大于30MHz)的无线通信中。第四种方式是经电离层反射传播。当电波波长小于1米(频率大于300MHz)时,电离层是反射体。从电离层反射的电波可能有一个或多个跳跃,见图1-1(e)。这种传播用于长距离通信。除了反射,由于折射率的不均匀,电离层可产生电波散射。另外,电离层中的流星也能散射电波。同对流层一样,电离层也具有连续波动的特性,在这种波动上是随机的快速波动。蜂窝系统的无线传播利用了第二种电波传播方式。这一点将在后文中论述。 在设计蜂窝系统时研究传播有两个原因。第一,它对于计算覆盖不同小区的场强提供必要的工具。因为在大多数情况下覆盖区域从几百米到几十公里,地波传播可以在这种情况下应用。第二,它可计算邻信道和同信道干扰。 预测场强有两种方法。第一种纯理论方法,适用于分离的物体,如山和其他固体物体。但这种预测忽略了地球的不规则性。第二种基于在各种环境的测量,包括不规则地形及人为障碍,尤其是在移动通信中普遍存在的较高的频率和较低的移动天线。第三种方法是结合上述两种方法的改进模型,基于测量和使用折射定律考虑山和其他障碍物的影响。在蜂窝系统中,至少有两种传播模型,第一种是FCC建议的模型。第二种设计模型由Okumura提供,覆盖边

无线电波的传播方式

无线电波的传播方式 一、无线电波的传播方式 无线电波以每秒三十万公里的速度离开发射天线后,是经过不同的传播路径到达接收点的。人们根据这些各具特点的传播方式,把无线电波归纳为四种主要类型。 1)地波,这是沿地球表面传播的无线电波。 2)天波,也即电离层波。地球大气层的高层存在着“电离层”。无线电波进入电离层时其方向会发生改变,出现“折射”。因为电离层折射效应的积累,电波的入射方向会连续改变,最终会“拐”回地面,电离层如同一面镜子会反射无线电波。我们把这种经电离层反射而折回地面的无线电波称为“天波”。 3)空间波,由发射天线直接到达接收点的电波,被称为直射波。有一部分电波是通过地面或其他障碍物反射到达接收点的,被称为反射波。直射波和反射波合称为空间波。 4)散射波,当大气层或电离层出现不均匀团块时,无线电波有可能被这些不均匀媒质向四面八方反射,使一部分能量到达接收点,这就是散射波。 在业余无线电通信中,运用最多的是“天波”传播方式,这是短波远距离通信向必要条件。空间波和散射波的运用多见于超高频通信,而地波传播“般只用于低波段和近距离通信。 二、电离层与天波传播 1.电离层概况 在业余无线电中,短波波段的远距离通信占据着极重要的位置。短波段信号的传播主要依靠的是天波,所以我们必需对电离层有所了解。 地球表面被厚厚的大气层包围着。大气层的底层部分是“对流层”,其高度在极区约为九公里,在赤道约为十六公里。在这里,气温除局部外总是随高度上升而下降。人们常见的电闪雷鸣、阴晴雨雪都发生在对流层,但这些气象现象一般只对直射波传播有影响。 在离地面约10到50公里的大气层是“同温层”。它对电波传播基本上没有影响。 离地面约50到400公里高空的空气很少流动。在太阳紫外线强烈照射下,气体分子中的电子挣脱了原子的束缚,形成了自由电子和离子,即电离层。由于气体分子本身重量的不同以及受到紫外线不同强度的照射,电离层形成了四个具有不同电子密度和厚度的分层,每个分层的密度都是中间大两边小。 离地面50~90公里的称作口层。D层白天存在,晚上消失。D层的密度最小,对电波不易反射。当电波穿过口层时,频率较低的被吸收得较多。 90公里~140公里的是E层。通常情况下E层的密度也较小,只有对中波可以反射。在一些特定条件下,E层有可能反射高频率的无线电波。在盛夏或是隆冬,E层对电波的反射现象总是有规律地出现,你可以清楚地接收到远距离小功率电台发射的信号,而且可以发现可听别的范围是在有规律地变化。所以,爱好者们对这种不稳定的E层总是抱着极大的兴趣在进行观测研究。 高空200~300公里的是F1层,300~400公里是F2层。夏季以及部分春秋季的白天,F1层和F2层同时存在,且F2层的密度最大。到了夜晚,F1和F2合并成一个F2层,高度上升。F2层对电波的反射能力最强,它的存在是短波能够进行远距离通信的主要条件。 电离层示意阁请看图5.1。 2.电离层对电波传播的影响 人们发现,当电波以一定的入射角到达电离层时,它也会象光学中的反射那样以相同的角度离开电离层。显然,电离层越高或电波进入电离层时与电离层的夹角越小,电波从发射点经电离层反射到达地面的跨越距离越大。这就是利用天波可以进行远程通信的根本原出。而且,电波返回地面时又可能被大地反射而再次进入电离层,形成电离层的第二次、第三次反射,如图5.2所示。

无线电波段划分及传播方式

无线电波段划分及传播方式 频率从几十Hz(甚至更低)到3000GHz左右(波长从几十Mm 到0.1mm左右)频谱范围内的电磁波,称为无线电波。电波旅行不依靠电线,也不象声波那样,必须依靠空气媒介帮它传播,有些电波能够在地球表面传播,有些波能够在空间直线传播,也能够从大气层上空反射传播,有些波甚至能穿透大气层,飞向遥远的宇宙空间。发信天线或自然辐射源所辐射的无线电波,通过自然条件下的媒质到达收信天线的过程,就称为无线电波的传播。 无线电波的频谱,根据它们的特点可以划分为表所示钓几个波段。根据频谱和需要,可以进行通信、广播、电视、导航和探测等,但不同波段电波的传播特性有很大差别。 光速÷频率=波长 无线电波波段划分波段名称波长范围(m)频段名称频率范围超长波长波中波 短波 1,000,000~10,000 10,000~1,000 1,000~100 100~~10 10~1

0.1~0.01 0.01~0.001 甚低频 低频 中频 高频 甚高频 特高频 超高频 极高频 3~30KHz 30~300KHz 300~3,000KHz 3~30MHz 30~300MHz 300~3,000MHz 3~30GHz 30~300GHz 超短波米波 分米波 厘米波

电波主要传播方式 电波传输不依靠电线,也不象声波那样,必须依靠空气媒介帮它传播,有些电波能够在地球表面传播,有些波能够在空间直线传播,也能够从大气层上空反射传播,有些波甚至能穿透大气层,飞向遥远的宇宙空间。 任何一种无线电信号传输系统均由发信部分、收信部分和传输媒质三部分组成。传输无线电信号的媒质主要有地表、对流层和电离层等,这些媒质的电特性对不同波段的无线电波的传播有着不同的影响。根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响,可将电波传播方式分成下列几种: 地表传播 对有些电波来说,地球本身就是一个障碍物。当接收天线距离发射天线较远时,地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的电波就过不去了。只有某些电波能够沿着地球拱起的部分传播出去,这种沿着地球表面传播的电波就叫地波,也叫表面波。地面波传播无线电波沿着地球表面的传播方式,称为地面波传播。其特点是信号比较稳定,但电波频率愈高,地面波随距离的增加衰减愈快。因此,这种传播方式主要适用于长波和中波波段。天波传播声音碰到墙壁或高山就会反射回来形成回声,光线射到镜面上也会反射。无线电波也能够反射。在大气层中,从几十公里至几百公里的高空有几层“电离层”形成了一种天然的反射体,就象一只悬空的金属盖,电波射到“电离层’

电波传播的几个基本概念

电波传播的几个基本概念 目前GSM和CDMA移动通信使用的频段为: GSM:890 ~ 960 MHz,1710 ~1880 MHz CDMA: 806 ~ 896 MHz 806 ~ 960 MHz 频率范围属超短波范围; 1710 ~1880 MHz 频率范围属微波范围。 电波的频率不同,或者说波长不同,其传播特点也不完全相同,甚至很不相同 2.1自由空间通信距离方程 设发射功率为PT,发射天线增益为GT,工作频率为f . 接收功率为PR,接收天线增益为GR,收、发天线间距离为R,那么电波在无环境干扰时,传播途中的电波损耗L0 有以下表达式: L0 (dB) = 10 Lg(PT / PR ) = 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB) [举例] 设:PT = 10 W = 40dBmw ;GR = GT = 7 (dBi) ;f = 1910MHz 问:R = 500 m 时,PR = ? 解答:(1) L0 (dB) 的计算 L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB) = 32.45 + 65.62 - 6 - 7 – 7 = 78.07 (dB) (2)PR 的计算 PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 )

= 1 ( μW ) / ( 10 0.807 ) = 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 ( mμW ) # 顺便指出,1.9GHz电波在穿透一层砖墙时,大约损失(10~15) dB 极限直视距离 超短波特别是微波,频率很高,波长很短,它的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。超短波特别是微波,主要是由空间波来传播的。简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax 。在最远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离Rmax 以外的区域,则称为阴影区。不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。 受地球曲率半径的影响,极限直视距离Rmax 和发射天线与接收天线的高度HT 与HR间的关系为: Rmax =3.57{ √HT (m) +√HR (m) } (km) 考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为Rmax = 4.12 { √HT (m) +√HR (m) } (km) 由于电磁波的频率远低于光波的频率,电波传播的有效直视距离Re 约为极 限直视距离Rmax 的70% ,即Re = 0.7 Rmax .

无线基础知识与基本概念-知识点

一. 基础知识与基本概念 1. 第一代移动通信系统的主要特点是利用模拟传输方式实现话音业务;系统无线信道的随机变参特征使无线电波受多径快衰落和阴影慢衰落的影响 2. 第二代蜂窝移动通信系统以数字传输方式实现话音和低速数据业务。 3. 第三代蜂窝移动通信系统以更高速的数据业务和更好的频谱利用率为目标,采用宽带CDMA 为主流技术,目前已形成两类三种空中接口标准,即WCDMA - FDD (简称WCDMA )、WCDMA - TDD (简称TD-SCDMA )和CDMA2000。 它的主要特点是:(可能多选题) 1) 新型的调制技术,包括多载波调制和可变速率调制技术; 2) 高效的信道编译码技术,除了沿用第二代的卷积码外,还对高速数据采用了Turbo 纠错编码技术; 3) Rake 接收多径分集技术以提高接收灵敏度和实现软切换; 4) 软件无线电技术易于多模工作; 5) 智能天线技术有利于提高载干比; 6) 多用户检测技术以消除和降低多址干扰; 7) 可与固定网中的电路交换和分组交换网很好地相适应,满足各类用户对话音及高、 中、低速率数据业务的需求。 4. “双工”两种方式:当收信和发信采用一对频率资源时,称为“频分双工”(FDD );而当收信和发信采用相同频率仅以时间分隔时称为“时分双工”(TDD )。 5. “多址”(Multi Access )技术: 是指在多信道共用系统中,终端用户选择通信对象的传输方式,在蜂窝移动通信系统中,用户可以通过选择“频道”、“时隙”或“PN 码”等多种方式进行选址,它们分别对应地被称为“频分(Frequency Division )多址”、“时分(Time Division )多址”和“码分(Code Division )多址”,简称FDMA 、 TDMA 和CDMA. 6. 发信功率及其单位换算: 1 dBW = 30dBm 7. 无线接收机的灵敏度是接收弱信号能力的量度,通常用μv 、dB μv 、dBmW 表示; 电压电平(μv 和dB μv )或功率电平(dBm ) 8. 三阶互调干扰的特点(可能多选题): 1) 将发信频谱扩大了三倍 ; 2) 三阶互调产物以三倍(dB )数增加; 3) 互调产物对接收系统的影响应按被干扰系统的多址方式决定; 9. 香农定律:香农(shannon )信道容量公式可以用来论证信噪比,信道带宽和信道容量之间的关系,即: a) ?? ? ??+=N P 1Blog C r 2 式中,C 是给定信号速率条件下的最大容量 2. B 是传输带宽

无线电信号的特性

无线电信号的特性 无线电信号的特性 在高频电路中, 我们要处理的无线电信号主要有三种: 基带(消息)信号、高频载波信号和已调信号。所谓基带信号, 就是没有进行调制之前的原始信号, 也称调制信号。 1、时间特性 (1)、信号的描述:一个无线电信号, 可以将它表示为电压或电流的时间函数, 通常用时域波形或数学表达式来描述。 (2)、时间特性的概念:无线电信号的时间特性就是信号随时间变化快慢的特性。信号的时间特性要求传输该信号的电路的时间特性(如时间常数)与之相适应。 2、频谱特性 对于较复杂的信号(如话音信号、图像信号等), 用频谱分析法表示较为方便。 信号的频谱特性的概念:信号的频谱特性就是信号中各频率成分的特性。 对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量(各分量间成谐频关系), 例如图1 —3即为图1 —2所示信号的频谱图; 对于非周期性信号, 可以用傅里叶变换的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分。 频谱特性包含幅频特性和相频特性两部分, 它们分别反映信号中各个频率分量的振幅和相位的分布情况。

任何信号都会占据一定的带宽。从频谱特性上看, 带宽就是信号能量主要部分(一般为90%以上)所占据的频率范围或频带宽度。 图1 — 3 频谱图 3、传播特性 传播特性:是指无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等。无线电信号的传播特性主要根据其所处的频段或波段来区分。 电磁波从发射天线辐射出去后, 不仅电波的能量会扩散, 接收机只能收到其中极小的一部分, 而且在传播过程中, 电波的能量会被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射, 或者在大气层中产生折射或散射等现象, 从而造成到达接收机时的强度大大衰减。根据无线电波在传播过程所发生的现象, 电波的传播方式主要有直射(视距)传播、绕射(地波)传播、折射和反射(天波)传播及散射传播等, 如图 1 — 5 所示。决定传播方式和传播特点的关键因素是无线电信号的频率。

无线电波的基本概念、发射与接收原理

无线电波的基本概念、发射与接收原理 19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦总结前人的科学技术,提出了电磁波学说。20多年后,德国科学家赫兹通过实验,证明了电磁波的存在。 什么是电磁波呢?从电工学电磁感应现象知道,在电磁场里,磁场的任何变化会产生电场,电场的任何变化也会产生磁场。交变的电磁场不仅可能存在于电荷、电流或导体的周围,而且能够脱离其产生的波源向远处传播,这种在空间以—定速度传播的交变电磁场,就称为电磁波。无线电技术中使用的这一段电磁波称为无线电波。 无线电波的传播 理论分析和实验都表明无线电波是横波,即电场和磁场的方向都与波的传播方向垂直。而且电场强度与磁场强度的方向也总是相互垂直的。 无线电波在空间传播时,必然要受到大气层的影响,尤其以电离层的影响最为显著。电离层是由于从太阳及其他星体发出的放射性辐射进入大气层,使大气层被电离而形成的。电离层内含有自由电子是影响无线电波的主要因素。 电离层对无线电波的主要影响是使传播方向由电子密度较大区域向密度较小区域弯曲,即发生电波折射。这种影响随波段的不同而不相同。波长越长,折射越显著。30MHz以下的波被折回地面;30MHz以上的波,则穿透电离层。另外,电波受电离层的另—影响是能量被吸收而衰减。电离程度越大,衰减越大;波长越长,衰减亦越大。 无线电波的传播方式,因波长的不同而有不同的传播特性,分为地波、天波和空间波三种形式。 地波――沿地球表面空间向外传播的无线电波。中、长波均利用地波方式传播。 天波――依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波。短波多利用这种方式传播。 空间波――沿直线传播的无线电波。它包括由发射点直接到达接收点的直射波和经地面反射到接收点的反射波。超短波的电视和雷达多采用空间波方式传播。 各种波长的传播特性如下 长波(见波段划分表)波长在3000M以上,中波在100—1000M。长波段主要用作发射标准时间信号。而中波主要用作本地无线电广播和海上通信及导航。 短波主要靠天波传播。传送距离较远,甚至可以用作国际无线电广播,远距离无线电话和电报通信等。 超短波是波长在10M—1m的波,只能用空间波传播,其主要以直线传播为主,由于有地球曲率的影响,传播距离较短,不得不靠增加天线高度来增加通信距离。如无线电视等。

无线电波的基本知识

三维工程技术培训讲义1无线电波的基本概念 无线电波的传播方向无线电波的极化方式无线电波的传播速度自由空间的传播知识无线电波的衰落特性 三维工程技术培训讲义 2 无线电波的基本概念 三维工程技术培训讲义3无线电波的传播方向三维工程技术培训讲义 4 无线电波的极化方式 无线电波在空间传播时,其电场方向是按一定的规律而变化的,这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面,我们就称它为垂直极化三维工程技术培训讲义5 无线电波的传播速度 无线电波和光波一样,它的传播速度和传播媒质有关。无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用C=300000公里/秒表示。在媒质中的传播速度为:Vε`=C/√ε,式中ε为传播媒质的相对数很接近,略大于1。因此,无线电波在三维工程技术培训讲义 6 无线电波的传播方式 )直射 直射是无线电波在自由空间传播的方式。)反射 当电磁波遇到比波长大得多的物体时,就会发生反射。反射常发

三维工程技术培训讲义7 无线电波的传播方式图示:①直射波②反射波③④绕射(衍射)波 三维工程技术培训讲义 8 无线电波的衰落特性 三维工程技术培训讲义9无线电波的衰落特性 对于移动通信的电波传播,其衰落特性由下列已知公式及图示表征 ---自由空间的传播衰耗: Lbs=32.45+20lgD(km)+20lgf(MHz) (5) ---准平滑地形市区路径传播衰耗中值:三维工程技术培训讲义 10 无线电波的衰落特性 自由空间的传播损耗 自由空间是一个理想的空间,在自由空间中,电波沿直线传播而不被吸收,也不发生反射、折射、绕射和散射等现象。在下图所示的自由空间中,设在原点0有一辐射源,均匀地向各方向辐射,辐射功率为Pt 。经辐射且,能量均匀地分布在以0点为球心,d 为半径的球面上。已知球面的表面积为 4πd2 ,因此,在球面单位面积上的功率应为Pt/4πd2。若接收天线所能接),并将波长λ换算成相对率与传播距离有关。 三维工程技术培训讲义11无线电波的衰落特性 自由空间的传播损耗 ;自由空间损耗与距离的关系 三维工程技术培训讲义 12 准平无线电波的衰落特性

地面无线电波传播特征实验_论文

本科毕业论文 地面无线电波传播特征实验 THE GROUND RADIO WA VES PROPAGATION CHARACTERISTICS EXPERIMENT 学院(部): 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 年月日

地面无线电波传播特征实验 摘要 无线电波发展十分迅速,而且应用在生产实践中非常广泛,掌握好无线电波传播特征以及研究更好的无线电波发展方法是非常重要的。 本文主要研究地面无线电波的传播特征实验。本文通过对井下无线电波透视技术在井上进行模拟试验,通过对不同频率在不同情况下的接收强度得到的数据,进行分析成图,得出结论。频率越高衰减速度越快,直至相同。频率越高衰减越稳定,,接收天线离发射天线距离越远,衰减速度减慢直至几乎不变。符合指数公式。另外,垂直与平行方向两个方向获得的场强哪个更稳定更有规律性的问题。 关键词:无线电波,无线电波透视技术,传播特征规律

THE GROUND RADIO WA VES PROPAGATION CHARACTERISTICS EXPERIMENT ABSTRACT In the rapidly growing radio waves is very extensive and applied in production practice, mastering the radio waves propagation characteristic and the development of radio waves research better method is very important. This paper mainly studies the ground radio waves propagation characteristics of the experiment. This article through to the underground radio wave perspective technique to inoue simulation experiment was carried out, based on the received strength of different frequencies in different cases is data, analysis of maps, draw the conclusion. The higher the frequency the faster the attenuation, until the same. The more stable, the higher the frequency attenuation, the further away from the transmitting antenna distance receiving antenna, attenuation slowed until almost the same. In line with the index formula. In addition, the vertical and parallel to the direction of two direction which is more stable field strength from a regular problem. KEYWORDS:radio waves, radio waves, the technical perspective, propagation characteristics of law

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