通信工程師傳輸與接入地面?zhèn)鞑?/h1>
傳輸與接入（有線）
責(zé)任編輯：huani123
2013-07-09
摘要：視頻教程在線輔導(dǎo)面授招生考試大綱指定教材報名時間9.3.2地面?zhèn)鞑プ杂煽臻g模型對于無線電波在地球表面上的傳播具有一定的適用性。頻率低于27GHz時，空氣的介電常數(shù)接近于1。自由空間傳播與地面?zhèn)鞑サ淖蠲黠@區(qū)別是，后者傳播的范圍常常受到地平面的限制。在低頻或中頻（頻率低于3MHz）時，無線電波能夠沿著地球表面彎曲，
9.3.2 地面?zhèn)鞑?/strong>
自由空間模型對于無線電波在地球表面上的傳播具有一定的適用性。頻率低于27GHz時，空氣的介電常數(shù)接近于1。自由空間傳播與地面?zhèn)鞑サ淖蠲黠@區(qū)別是，后者傳播的范圍常常受到地平面的限制。
在低頻或中頻（頻率低于3MHz）時，無線電波能夠沿著地球表面彎曲，這種現(xiàn)象叫做“地波傳播”,而在高頻范圍（頻率在3MHz?30MHz）內(nèi)，無線電波將被大氣中的電離層反射到地球，這種現(xiàn)象稱為“天波傳播”地波傳播和電離層傳播都能使信號傳輸?shù)木嚯x比視距傳播的范圍更大，但是對于VHF及更高的頻率范圍，電波傳播的主要形式是視距傳播。
視傳播的實(shí)際距離受到地球表面曲率的限制。由于氣壓、溫度和濕度隨著距地球高度的增加而減小，空氣的介電常數(shù)也會隨著高度的增加而減小，大氣的折射會使無線電波稍微彎向地球，因此視距傳播的最大距離通常要大于人眼所能看到的距離。傳播的實(shí)際效果會隨著天氣條件而變化，但是一般無線通信的視距傳播距離要比真正的可視的視距長1/3。
在無線通信中，發(fā)射天線和接收天線兩者相對于地球表面的平均高度，對于計(jì)算無線電通信的最大傳播距離來說非常重要。圖9-3示出了天線高度的增加對于最大傳播距離的影響。
只有在接收信號足夠強(qiáng)的情況下，才能達(dá)到根據(jù)式（9-8）計(jì)算出的最大通信距離。因此要獲得最大通信距離，需要結(jié)合使用大功率發(fā)射機(jī)和高增益天線。
在有些情況下，并不需要獲得最大通信距離。例如在蜂窩系統(tǒng)中，通常需要限制有效通信距離，使其小于通過式（9-8）計(jì)算得到的值。
視距傳播過程中，除了發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的直射路徑，也會有反射路徑。最簡單的情況是來自地面的反射，如圖9-4所示。如果是粗糙地面。則反射信號被散射出去，信號強(qiáng)度很低。如果反射表面比較平滑（比如水體表面），則到達(dá)接收機(jī)的反射信號在強(qiáng)度上能夠與入射波的強(qiáng)度相比擬，這兩個信號將會相互干擾。干擾對信號的影響取決于不同路徑信號之間的相互關(guān)系：如果兩個信號同相，則結(jié)果是加強(qiáng)的：而如果兩個信號的相位相差180°則會有部分抵消。信號之間的相位關(guān)系取決于直射路徑與反射路徑長度之差。另外，通常在反射點(diǎn)處有180°的相移。
如果發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的位置固定，則可以通過仔細(xì)考査通信路線并調(diào)整發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的天線高度使任何反射都發(fā)生在林地或粗糙地面上，從而使反射的影響得到減弱。如果路徑的大部分位于諸如沙漠或水面等反射平面上時，則通過頻率分集或空間分集的方法能夠減少衰落程度。
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9.3.2 地面?zhèn)鞑?/strong>
自由空間模型對于無線電波在地球表面上的傳播具有一定的適用性。頻率低于27GHz時，空氣的介電常數(shù)接近于1。自由空間傳播與地面?zhèn)鞑サ淖蠲黠@區(qū)別是，后者傳播的范圍常常受到地平面的限制。
在低頻或中頻（頻率低于3MHz）時，無線電波能夠沿著地球表面彎曲，這種現(xiàn)象叫做“地波傳播”,而在高頻范圍（頻率在3MHz?30MHz）內(nèi)，無線電波將被大氣中的電離層反射到地球，這種現(xiàn)象稱為“天波傳播”地波傳播和電離層傳播都能使信號傳輸?shù)木嚯x比視距傳播的范圍更大，但是對于VHF及更高的頻率范圍，電波傳播的主要形式是視距傳播。
視傳播的實(shí)際距離受到地球表面曲率的限制。由于氣壓、溫度和濕度隨著距地球高度的增加而減小，空氣的介電常數(shù)也會隨著高度的增加而減小，大氣的折射會使無線電波稍微彎向地球，因此視距傳播的最大距離通常要大于人眼所能看到的距離。傳播的實(shí)際效果會隨著天氣條件而變化，但是一般無線通信的視距傳播距離要比真正的可視的視距長1/3。
在無線通信中，發(fā)射天線和接收天線兩者相對于地球表面的平均高度，對于計(jì)算無線電通信的最大傳播距離來說非常重要。圖9-3示出了天線高度的增加對于最大傳播距離的影響。
只有在接收信號足夠強(qiáng)的情況下，才能達(dá)到根據(jù)式（9-8）計(jì)算出的最大通信距離。因此要獲得最大通信距離，需要結(jié)合使用大功率發(fā)射機(jī)和高增益天線。
在有些情況下，并不需要獲得最大通信距離。例如在蜂窩系統(tǒng)中，通常需要限制有效通信距離，使其小于通過式（9-8）計(jì)算得到的值。
視距傳播過程中，除了發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的直射路徑，也會有反射路徑。最簡單的情況是來自地面的反射，如圖9-4所示。如果是粗糙地面。則反射信號被散射出去，信號強(qiáng)度很低。如果反射表面比較平滑（比如水體表面），則到達(dá)接收機(jī)的反射信號在強(qiáng)度上能夠與入射波的強(qiáng)度相比擬，這兩個信號將會相互干擾。干擾對信號的影響取決于不同路徑信號之間的相互關(guān)系：如果兩個信號同相，則結(jié)果是加強(qiáng)的：而如果兩個信號的相位相差180°則會有部分抵消。信號之間的相位關(guān)系取決于直射路徑與反射路徑長度之差。另外，通常在反射點(diǎn)處有180°的相移。
如果發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的位置固定，則可以通過仔細(xì)考査通信路線并調(diào)整發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的天線高度使任何反射都發(fā)生在林地或粗糙地面上，從而使反射的影響得到減弱。如果路徑的大部分位于諸如沙漠或水面等反射平面上時，則通過頻率分集或空間分集的方法能夠減少衰落程度。
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