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无线电波传播模型与覆盖预测
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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
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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—，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、。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，。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，，见图1-1（e）。 ，由于折射率的不均匀，电离层可产生电波散射。另外，，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。
，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，，它可计算邻信道和同信道干扰。
,适用于分离的物体，。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，，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，覆盖边界应考虑实际经验结果。
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图1—1 不同的传播模式
a) 直达波沿直线传播；b）视距通信的应用；c） 地波传播;d）对流层对无线电波的不规则散射；e）无线电波通