天線與無線環(huán)境

1、F電磁波 l l F= C F= C 其中：l = 波長、f= 頻率、c= 波速天線與無線環(huán)境F移動無線電環(huán)境存在復(fù)雜的地形及地物多徑傳播的環(huán)境不斷變化的環(huán)境u移動臺不斷移動引起環(huán)境的不斷變化u周圍車輛的不斷變化引起環(huán)境的不斷變化u城市建設(shè)來斷引起環(huán)境的不斷變化無線電干擾及人為噪聲嚴(yán)重的環(huán)境u人為噪聲為機動車的點火噪聲u網(wǎng)絡(luò)人的同頻干擾、鄰頻干擾及互調(diào)干擾天線與無線環(huán)境F無線電波的傳播模式多徑傳播模式F信號衰落長期衰落及短期衰落天線與無線環(huán)境F無線電波的衰落天線與無線環(huán)境 長期衰落：是指接收信號的平均值或包絡(luò)。這個平均值雙稱為本地均值或小段中值，是由傳播路徑上的地形和為為環(huán)境結(jié)構(gòu)的變化而造成的

2、，地形變化引起本地均值的衰減和起伏，而人為環(huán)境的改變只引起本地均值的衰減。 短期衰落：是指接收信號的瞬時值。短期衰落是由移動臺周圍（半徑50100波長內(nèi)）的散射體（例如建筑物和構(gòu)筑物）或自然障礙物（例如樹林）對電波的反射在接收天線上造成多徑波干涉的結(jié)果。所以，短期衰落有時對稱我徑衰落。場強起伏可達2030dB，甚至達到40dB。天線與無線環(huán)境F移動臺的多徑反射和瑞利衰落天線與無線環(huán)境F載波干擾比C/I天線與無線環(huán)境GSM無線環(huán)境要求的無線環(huán)境要求的C/I：C/I 12 dB (without frequency hopping)C/I 9 dB (with frequency hopping)

3、F鄰頻干擾比C/A天線與無線環(huán)境GSM無線環(huán)境要求的無線環(huán)境要求的C/A：C/A 3 dBF互調(diào)干擾基本條件u幾個干擾信號與受干擾信號的頻率之間存在：2fa-fb=fs或fa+fb-fc=fs關(guān)系，其中fs為受干擾頻率，其它的干擾源頻率。u干擾信號的幅度足夠大u干擾基站和受干擾基站同時工作發(fā)射機互調(diào)干擾克服u加大發(fā)射天線之間的距離u采用單向隔離器件和采用高Q值諧振腔u提高發(fā)射機的互調(diào)轉(zhuǎn)換衰耗接收機的互調(diào)干擾克服u提高接收機輸入級的線性度u在接收機前插入濾波器，提高其選擇性。u在接收機前插入衰減器，以降低干擾信號電平u選用無三階互調(diào)一相容頻道組工作天線與無線環(huán)境F分集接收分集接收相關(guān)因素天線的高

4、度h分集接收天線間的距離d接收信號到達角（來波角）u來波角為0度時作用最大u來波角為90度時作用最小天線與無線環(huán)境 發(fā)射方向d基站天線分集接收距離u通?；镜母叨仍?060米之間，天線的間距在46米之間，天線愈高要求的天線間距愈大，但天線間距超過6米時在塔上安裝很困難。所以，當(dāng)基站天線必須安裝在鐵塔上時，分集天線間距最大取到6米，這時分集增益將有所下降。當(dāng)天線安裝在屋頂時，應(yīng)盡量拉開天線間距，使d=0.11h。u分集天線的有效高度與間距天線與無線環(huán)境分集天線有效高度/m305060708090100分集天線間距/m3.45.66.77.88.91011.1F場強的預(yù)測 自由空間基本傳輸損耗的計

5、算Ldf=32.5+20logfMHZ+20logdkm式中：fMHZ計算頻率，MHZ dkm收發(fā)天線間距離，km天線與無線環(huán)境接收點場 強的預(yù)測（Okumura方法）u基本中值場強預(yù)測曲線 測試地形為準(zhǔn)平坦地形，即是指起伏高度在20米以內(nèi)的較平坦地形，市區(qū)指有密集的大建筑物和多層住宅，或者在較大的市鎮(zhèn)附件散布著房屋及茂密生長的大樹。天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （1）丘陵地形：用地形起伏高度參數(shù)h表示。 h值等于從接收點向發(fā)射點計算的10km內(nèi)10%與90%的地形起伏高度差。丘陵地形的校正因子由丘陵地形的取樣區(qū)間校正子Kh及微調(diào)因子Khf兩部分組成，當(dāng)移動

6、臺位于丘陵低谷時，校正因子取Kh Khf，當(dāng)位于丘陵頂站時取Kh +Khf。天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （1）丘陵地形 天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （1）丘陵地形 天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （2）孤立山岳的校正因子：aKim天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （3）一般傾斜地形：平坦的或起伏的傾斜地形，長度在510公里或以上，都可用平均傾斜角m來表示其地形參數(shù)，如圖所示的地形參數(shù)如下式計算： m=（hn-hm）/dn天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校

7、正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （4）海（湖）陸混合路徑： =ds/d（%）天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （5）開闊區(qū)：指傳播路徑上沒有或很少有建筑物及大樹的開闊空間和基站天線前方300400米沒有任何障礙物的地區(qū)。如農(nóng)田以及很少樹木的荒地等。當(dāng)校正后的場強大于自由空間場強時，應(yīng)取自由空間場強。天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （6）郊區(qū)：由村莊或公路組成，有分散的樹和小房。在郊區(qū)可能有些障礙物靠近移動臺但不十分密集。天線與無線環(huán)境u地形及人為環(huán)境的校正因子地形及人為環(huán)境的校正因子 （6）街道的波導(dǎo)效應(yīng)及其校正因子：在現(xiàn)代大都

8、市中，街道兩旁都有密集的高大建筑物，可能對電波傳播產(chǎn)生波導(dǎo)效應(yīng)圖中密集箭頭密度表示信號的相對強度。波導(dǎo)效應(yīng)使沿著傳播方向（縱向街道）的街道上信號增強，而垂直于傳播方向（橫向街道）的街道上信號減弱，波導(dǎo)效應(yīng)一般在離基站幾公里以內(nèi)較明顯，街道走向的校正因子如下：天線與無線環(huán)境u預(yù)測模式預(yù)測模式 接收點中值場強采用下列公式計算如下：Em=Emu+10logERP/1000+Ka1+Kac+Kmr+Q0(或Qr)+KhKhr+aKim+Ksp+Ks 式中： Emu：在準(zhǔn)平滑地形市區(qū)和給定條件下的中值場強。ERP：等效發(fā)射功率，等于發(fā)射機輸出功率減去發(fā)射合成器、雙工器及饋線等損耗后乘以相對于半波偶極子的

9、天線增益系數(shù)。Ka1 ：縱向街道校正因子，當(dāng)預(yù)測區(qū)內(nèi)有很多縱向街道時使用這項因子。Kac ：橫向街道校正因子，當(dāng)預(yù)測區(qū)內(nèi)有很多橫向街道是使用這項因子。Kmr ：郊區(qū)校正因子。Q0(或Qr) ：開闊區(qū)（或準(zhǔn)開闊區(qū)）校正因子。Kh ：丘陵地形校正因子。Khr ：丘陵地形微調(diào)因子。aKim ：孤立山岳較正因子。Ksp ：一般傾斜地形校正因子。Ks ：海（湖）陸混合路徑校正因子。天線與無線環(huán)境 天線類型天線類型： 1、全向天線 *水平方向的輻射圖形都相同，無增益。 *垂直方向可以有6-9的增益。 （取決于天線高度，如天線h=3，其增益為9dBd。 2、定向天線 *用于扇形小區(qū) *水平方向有增益（通過反射器） *垂直方向有增益（通過疊放半波振子獲得） *Gain=9-16dBd 3、特殊天線 *如泄漏電纜（用于本地覆蓋，如地鐵等；成本貴。） 4、多天線系統(tǒng) *目的：增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋 *采用天線功分器，一個CELL兩根發(fā)射天線， 如用于公路等，但天線增益減3dB。天線與無線環(huán)境F半波振子偶極天