西安電子科技大學-研究生-電波傳播工程-期末試題匯總

PAGEPAGE4設計一條通信電路應考慮的基本內(nèi)容1技術指標的確定與分配2設備的選擇（收、發(fā)系統(tǒng)、頻率、天線系統(tǒng)等）3傳輸特性的估算（傳輸損耗、干擾噪聲、衰落、時延、交叉極化等）4成本和應用性能的評估等微波傳播受對流層傳輸媒質(zhì)的影響主要有哪些？大氣折射率的隨機變化，使信號隨機起伏；大氣分子對高頻波的強烈吸收；云、霧、雨、雪等降水物和礦、砂、塵、煙等對微波的吸收和散射。2.什么是電波傳播空間的非涅耳區(qū)？傳輸功率起主要作用的空間區(qū)域，若在此區(qū)域中符合自由空間傳播的條件，則可認為電波在自由空間中傳播，這個區(qū)域稱為傳播主區(qū)。以收發(fā)點Q、P為焦點的橢球旋轉(zhuǎn)面所包含的空間區(qū)域為電波傳播空間的菲涅爾區(qū)。3.證明第n非涅耳區(qū)半徑的表達式為：4.什么是最大和最小非涅耳區(qū)半徑？1.折射指數(shù)N隨高度h變化有幾種類型？（用圖示表示。）對應的射線軌跡分別有哪幾種？（用圖示表示。）根據(jù)N隨高度h的變化特性可將折射分成下面幾種類型，如圖5－13所示。當dN/dh<0時為正折射，此時電波射線軌跡向下彎曲;dN/dh>0時為負折射，射線軌跡向上彎曲;dN/dh=0時無折射，射線軌跡為一直線。3根據(jù)不同范圍的K值，（即：K<1,K=1,K=4/3,K趨于無窮,及K<0），畫出電波在實際地球上的軌跡，及相對應的等效直線傳播時地球的剖面圖。等效地球半徑因子K值,它定義為:等效地球半徑Re與實際地球半徑R0之比值，即通常中緯地區(qū)，K的平均值為4/3，即相當于前面所討論的標準大氣層產(chǎn)生的折射—標準(正常)大氣折射，當產(chǎn)生正折射時K>1；負折射時K<1。各個不同氣候地區(qū)K值有所不同，其大致范圍為寒溫帶：K=4/3溫帶：K=6/5～4/3熱帶：K=4/3～2/3根據(jù)傳播余隙Hc，應用非涅耳區(qū)的概念，傳播電路可分為哪幾種？若已知工作頻率6GHz，傳播距離d為60km，傳播區(qū)域地面最高點的距離d1為15km，判斷該電路屬于哪一種類型?？衫脠D5-3求出該處的第一菲涅爾區(qū)半徑；由式（5-7）計算出最小菲涅爾區(qū)半徑；只需要第一菲涅爾區(qū)面積的1/3，即可獲得與自由空間相同的信號強度，與此對應的菲涅爾區(qū)半徑為最小菲涅爾區(qū)半徑，即將此值與從剖面圖上量得的傳播余隙值比較，即可判定此電路屬于哪一種類型的電路。3分析大氣折射率的變化引起傳播余隙變化的特點，（參考書p186）。說明雨滴或云、霧滴尺度分布譜的物理意義。目前常用的雨滴譜有勞斯-帕森斯分布、馬歇爾-帕爾默分布和約斯分布。是衰減截面，為懸浮粒子直徑的函數(shù)；為波長；為DSD。衰減截面是用經(jīng)典的Mie散射理論來定義和計算的，Mie散射理論即單球?qū)ζ矫娌ㄉ⑸淅碚摗為懸浮粒子的復折射率，為頻率和溫度的函數(shù)。什么是降雨去極化（交叉極化）現(xiàn)象？交叉極化分辨率(XPD)的定義是怎樣？凡電磁能量由一種極化狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一種與之正交的極化狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為去極化，或稱為交叉極化。所以XPD的定義意味著發(fā)射一種線極化波，接收到同極化信號電場與交叉極化的電場強度之比的分貝數(shù)。3微波中繼通信中信號衰落主要有哪些類型？各有什么特點？分別簡述之。閃爍型衰落是由于大氣局部微小的擾動（即：大氣湍流），產(chǎn)生折射率起伏使視距電路的無線電波發(fā)生輕微的聚焦與散焦而引起的。這種衰落對通信質(zhì)量穩(wěn)定性影響不大。1.K型衰落。由于大氣溫度、濕度、壓強的隨機變化，使大氣折射率n沿高度的變化也是一隨機變量。存在多徑傳輸?shù)奈⒉娐分?，各射線的行程差以及各射線在接收點場強的相位也隨機變化。它們之間的相互干涉使接收點場強起伏變化，形成衰落。大氣折射率n隨高度的變化，可通過等效地球半徑因子K來描述，故稱這種由于K值的變化而引起的衰落為K型衰落。2.波導型衰落。由于大氣層出現(xiàn)大尺度的逆溫層或水汽急劇遞減而形成超折射時，無線電波在該層內(nèi)被陷獲，像在波導內(nèi)傳播一樣，通常把這部分對流層結(jié)稱為大氣波導。在地面形成的波導稱為地面波導，在高空形成的波導稱為高空波導，如圖5－53所示。3.混合型衰落。跨越水網(wǎng)地帶的微波電路，由于地面反射較強，容易出現(xiàn)K型衰落，同時也存在著產(chǎn)生波導型衰落的條件，當兩種類型的衰落同時出現(xiàn)時，形成混合型衰落。此時，接收點的場強既受K值變化時地面反射的影響，也受大氣波導層的影響。由地面反射波、直接波和大氣波導中產(chǎn)生的多徑波疊加而成，如圖5-57所示。減小衰落的措施主要有哪些？分別簡述之。1)地區(qū)的選擇。從減小衰落、增加穩(wěn)定性來考慮，微波電路所通過的地區(qū)，最好選擇在山地丘陵地帶，盡量避免穿越開闊的平原或水網(wǎng)地區(qū)，因為這些地區(qū)容易出現(xiàn)干涉型K型衰落。在山區(qū)電路，地面反射可以忽略，故最大站距主要是受大氣不均勻?qū)拥挠绊?。站距越長，傳輸質(zhì)量越不易保證；但站距太短，建站數(shù)目增多，投資大，因此要選擇合適的站距，山區(qū)以50～60km為宜，高原地區(qū)可選60～70km。天線高度盡量做到一高一低，使反射點接近電路的某一端，以減小余隙的變化量，增大電路的穩(wěn)定度。什么是空間相關性、頻率相關性？什么是空間分集接收，空間分集時天線高度差的確定？空間分集接收可在微波頻率、中頻或基帶頻率上實現(xiàn)，按信號的處理方式可分同相合成和開關倒換兩種形式。什么是頻率分集，主要可分為哪兩種類型？什么是反射板；什么是折射網(wǎng)；解釋無源中繼的工作方式。當收發(fā)兩站之間存在著障礙時，不能建立直接的傳播路徑，可以利用無源反射板改變波束的方向，繞過障礙物而建立通路，這種方式又稱無源中繼。對流層散射傳輸損耗主要包括哪些損耗？結(jié)合前面的內(nèi)容，較詳細的討論電波在大氣中傳播時大氣引起的損耗。2在對流層散射傳播中，當實際的天線增益低于自由空間中傳播時的增益，這種現(xiàn)象，稱為天線介質(zhì)耦合損耗。天線偏移損耗是指_________。選擇性衰落分別有哪些？什么是分集接收法？分集接收的辦法從同一來源但經(jīng)過不同路徑達到接收點的幾個互不相關的信號中選擇最強的一個或幾個信號組合起來，以求降低信號電平的起伏。很顯然，分集效果的好壞決定各個信號的衰落相關程度。分集接收可有哪幾種方法?？臻g分集、頻率分集、角度分集說明空間分集、及其分類和特點，分集距離的計算。5說明頻率分集、特點，分集頻率間隔的計算。敘述衛(wèi)星通信的特點。它具有頻率高，通信容量大，通信范圍廣，距離遠，穩(wěn)定，經(jīng)濟效益好等一系列優(yōu)點。計算地－空路徑上降雨引起的衰減時，與哪些降雨特性有關。雨引起的電波衰減不僅與頻率有關，還與雨滴大小、雨量和電路穿過雨區(qū)長度等因素有關。16、視線傳播距離d0的近似計算公式，根據(jù)傳播距離大小可把傳播區(qū)域分為哪三個區(qū)？視線距離：當收發(fā)天線高度一定時，直射波所能達到的最遠距離稱為視線距離它的計算式為式中分別是收發(fā)天線的假設高度(m),若考慮標準大氣折射的情況，系數(shù)3.57應改為4.12。由于地面是球形的，通信距離不同時，電波傳播特點也有所不同。通常，依據(jù)接收點離開發(fā)射天線距離d的大小而分成三個區(qū)域：區(qū)域，稱為亮區(qū)；的區(qū)域，稱為半陰影區(qū)；的區(qū)域，稱為陰影區(qū)。28、什么是傳播余隙？如何計算傳播余隙？地形起伏的最高點與收發(fā)天線聯(lián)線之間的垂直距離即為傳播余隙。路徑的傳播余隙為式中、分別為兩端天線的高度，為地形最高點處的地球凸起高度，為自地面（如海平面）起算的地形最高點的高度。將h代入得傳播余隙的表達式得：。根據(jù)的