傳輸與接入考試微波傳播特征

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　　13.1.2 微波傳播特征

1.地形地物對微波傳播的影響

微波中繼通信的電磁波主要在靠近地表的大氣空間傳播，因而地形地物對微波會產(chǎn)生反射、折射、散射、繞射和吸收現(xiàn)象。本節(jié)主要討論平坦地表對微波的反射和地表障礙物對微波視距傳播的影響。在討論地形地物的影響時，不考慮大氣的影響。

(1)平坦地表對微波的反射

圖13-2所示畫出了水面或平坦地面等平坦地表對微波電波的反射情況。由圖可見，接收點(diǎn)R除了接收到直射波外，還接收到經(jīng)平坦地表反射形成的反射波，因而接收點(diǎn)R的合成場強(qiáng)是直射波和反射波的矢量和。當(dāng)收發(fā)天線足夠高時，可以認(rèn)為直射波是自由空間波，假定接收點(diǎn)接收直射波的場強(qiáng)為私（即自由空間傳播場強(qiáng))，則接收點(diǎn)接收反射波的場強(qiáng)E0為：

（2)地表障礙物對微波視距傳播的影響

地表陣礙物是諸如丘陵、山頭、樹林和高大建筑物等會阻擋電磁波視距傳播的地物。與自由空間傳播相比，地表障礙物對微波視距傳播的影響表現(xiàn)為引入了阻擋損耗。

圖13-4畫出了刃形障礙物在電磁波傳播路徑上的情況。根據(jù)惠更斯?菲涅爾原理，當(dāng)刃形障礙物的較高點(diǎn)靠近或超過收發(fā)之間的視距連線TR時，接收點(diǎn)R仍能接收信號，甚至可以正常通信，若要求接收點(diǎn)的場強(qiáng)幅值等于自由空間傳播場強(qiáng)幅值，則收發(fā)視距連線與障礙物較高點(diǎn)之間的垂直距離即傳播余隙Hc應(yīng)當(dāng)大于或等于最小菲涅爾區(qū)半徑即：

由圖13-5可見，當(dāng)flc=0即障礙物較高點(diǎn)與收發(fā)視距連線相切時，阻擋損耗為6dB;當(dāng)風(fēng)為負(fù)值即障礙物圾高點(diǎn)超過收發(fā)視距連線時，阻擋損耗增加很快：當(dāng)風(fēng)為正值即障礙物較高點(diǎn)在收發(fā)視距連線以下，且c/fV>0.5時，阻擋損耗在OdB上下波動，即接收點(diǎn)的場強(qiáng)幅值與自由空間傳播場強(qiáng)幅值相近。

因此，在進(jìn)行微波中間站站址選擇和微波線路設(shè)計時，應(yīng)研究相應(yīng)地形的剖面圖來確定第一菲涅爾區(qū)半徑或最小菲涅爾區(qū)半徑的大小，進(jìn)而按照所需的傳播余隙確定收發(fā)天線的高度。

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