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天线基础知识讲座-6

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发表于 2016-9-22 11:02:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
2 电波传播的几个基本概念  
   
目前GSMCDMA移动通信使用的频段为:   
    GSM
890 ~ 960 MHz 1710 ~1880 MHz
    CDMA:  806 ~ 896MHz      
    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 .
2.1 超短波和微波的传播视距
2.2
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 HR间的关系   
    Rmax
3.57{ √HT (m) +√HR (m) }  (km)
    RTRT RR
接收天线高HR    发射天线高HT
   
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 70% ,即 Re = 0.7 Rmax .  
   
例如,HT HR 分别为 49 m 1.7 m,则有效直视距离为 Re = 24 km

姓名:张家英    呼号:BI3.PQE
电话(微信):13833226225    QQ:444237775
地址:河北省保定市高阳县延庆路81号HAM俱乐部
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