基于PE模型的电波传播特性预测技术研究

PE模型已经被广泛地应用于电波传播特性预测技术的研究,并成为解决电波传播问题的主要工具。通过对抛物方程推导过程中由于对伪微分算子Q的处理而产生的误差进行分析,表明PE模型在预测小仰角的电波传播时具有很好的计算精度。对基于PE模型的电波传输损耗理论模型进行计算机仿真,得到电波传播损耗的理论计算值,通过与实测数据进行对比,验证了PE模型用于电波传播特性预测的正确性,并且对理论模型的计算结果稍微偏小的原因做了分析。     

用射线跟踪法对室外至室内的电波传播进行预测

本文在介绍了电波传播预测的射线跟踪法,根据建筑物体对电波的反向和透射的特点,结合射线跟踪法,提出了一种室内物体的分块西式,设计了射线跟踪的递归算法,根据这一方面可以计算出当发射点在室外而接收点在室内时室内各处电波传播的路径损耗。实验结果表明,预测结果与测量结果符合很好。     

天线电波在隧道微蜂窝环境中传播特性的UTD预测

本文用一致性几何绕射理论（简称ＵＴＤ），预测了频率为９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ的窄带和宽带天线电波在隧道中的传播特性，并讨论了隧道的分支、弯曲障碍物对传播特性的影响．其中，窄带和宽带传播特性是分别在空域和时域中研究的。结果表明：在空直隧道中，不同边界条件对窄带信号具有各不相同的传播衰减率；宽带信号具有宽的相关带宽。在弯曲和有分支空隧道中传播衰减较高。在有车辆等障碍物的隧道中接收信号具有宽的相关带宽。在弯曲和有分支空隧道中传播衰减较高。在有车辆等障碍物的隧道中接收信号会有较大起伏、较长的均方根延迟和较高的附加损耗。理论计算结果与实测值非常相符。     

超短波电波传播的分析与计算

以超短波为基础,导出了电波传播的一些计算公式,根据这些公式可对超短波传输的损耗及接收点的场强进行计算。给出了计算实例,具体说明了公式应用方法。分析了超短波传播的几个常见现象,并做出了定性、定量讨论。可供从事超短波通信总体研究及实际设计的人员使用、参考。     

隧道内圆极化电磁波传播特性的研究

交通隧道的发展要求实现全程的无线通信。运用波导理论及格林函数法对圆极化电磁波在长直圆形隧道中的场分布及传播特性进行了研究,得到了轴向距离的电场分布计算表达式,与已有隧道内传播损耗模型的比较也表明此模型更准确有效,其结果对于隧道内通信网络的优化有一定的指导意义。     

4G移动通信城市环境电波传播特性测量与建模

开展IMT-Advanced频谱特性研究对于促进4G移动通信技术发展意义重大.针对中国4G现场测试环境,研究提出了一种电波传播特性测量与建模方法,结合高性能测试仪器和虚拟仪器技术设计构建了3.5 GHz测量系统,在宽带无线业务集中的城市热点地区开展了测量,提取了路径损耗指数、阴影衰落标准方差等特性参数,建立了实测模型.通过与国际标准SUI模型及COST-231 Hata模型进行比较,发现SUI模型与实测结果更为吻合,说明在3.5 GHz频段国际标准模型对于中国城市热点地区适用存在差异性.这为我国无线电管理部门进一步开展4G频段频谱特性研究提供了参考依据.     

电磁环境仿真中电波传播模型研究及仿真分析

研究了移动通信信道的电波传播损耗模型,通过对不同模型的仿真对比,指出在飞行器控制通信仿真中宜采用Longley-Rice模型的点对点模式,以适应飞行器控制通信的特殊需求。抽取航天飞机雷达地形测绘使命(SRTM)高程数据作为传播模型点对点模式中传播路径的详细地形剖面数据,仿真结果显示电波预测值与理论值吻合度较高。     

室内无线电波传播实验研究

基于对数距离损耗模型,实验研究了普通会议室这一典型室内环境的电波传播特性。通过对传播损耗的测量数据的分析,给出了普通会议室环境下的路径损耗因子和相应的阴影衰落标准差,为室内无线通信系统设计提供了依据。     

复杂地形中的电波传播损耗预测研究

远距离不规则复杂地形中,电波传播损耗计算精度较低,对此,文中提出了一种基于地理信息系统并根据实际地形提高电波传播损耗计算精度的算法模型,构建了可视化的软件显示平台。首先,根据国际电信联盟(ITU-R)的P系列电波传播建议书,结合实际地理信息情况获取了地形和环境因子的数据。然后,通过数字地图模型,针对传播路径上各种不同地形区域,分别建立传播模型来计算电波传播损耗,并完成仿真计算界面的设计和实现。最后,给定收发天线高度和频率,依据实际地形,建立完整的电波传播模型进行仿真实验。结果表明,该算法模型不仅能得到传播路径上每一个点的损耗,而且与传统的Hata模型对比,该算法在不同区域和地形中敏感度更高,可以有效提升传播损耗计算精度,更适用于计算实际地形中远距离不规则复杂地形下的电波传播损耗,帮助改善通信质量。     

室外微蜂窝小区3.5GHz 电波传播特性仿真和分析

射线跟踪方法是研究室外微蜂窝小区电波传播的有效方法。基于入射及反弹射线法/ 镜像法对室外微小区环境中3. 5GHz 电波传播的路径损耗进行了仿真和分析,仿真结果与文献所给的结果一致性良好,验证了该 方法的正确性。提出了一种新型的射线管判收方法,可有效判断到达接收机的所有射线管。分析了仿真中得到的接收功率、均方根时延扩展、波达方向等传播参数,并比较了视距传播(LOS)和非视距传播(NLOS)的传播特性,这些分析结果可为3. 5GHz 频段无线通信系统的覆盖提供相应的理论依据。     

通信对抗试验外场超短波传播损耗模型修正方法

以移动通信的场强预测方法为基础,提出了一种应用于通信对抗试验外场区的超短波电波传播损耗预测模型的修正方法,根据实际测量数据利用最小二乘法求解模型中参数,实现传播模型的本地化,结果证明修正模型能够达到较高的精度。     

近海面电波传播试验与损耗模型分析

介绍了青岛近海海域开展的不同微波波段（L波段、S波段、C波段、X波段）传播试验。给出了不同的海上传播模型,其中包括统计性的Hata模型、Longly-Rice模型以及确定性的抛物方程模型。实测值与模型值比较发现：在L波段,实测损耗数据与Hata模型较为接近,但大部分要大于Hata模型;在S波段,实测数据亦与Hata模型较为接近,但在远距离上,实测损耗数据要小于Hata模型计算值;在C波段,实测数据与确定性蒸发波导传播损耗模型极为一致,Hata模型不再适用;而在X波段,实测数据与标准大气传播模型以及Longly-Rice模型较为接近,但低估了实际传输损耗值,Hata模型亦不再适用。     

基于SSFT-PE表面粗糙隧道电波传播研究

在高速隧道、矿井等电波通信中,隧道等通常建模为带介质损耗的波导。隧道壁的随机粗糙会对电波传播造成散射和衰减效应,当需要精确预测隧道中电磁分布预测时,通常需要考虑该影响。为了定量分析隧道壁的随机粗糙损耗,提出了一种基于抛物方程分步傅里叶解法的隧道电波传播计算方法,通过引入等效粗糙因子修正传统算法,得到可应用于表面粗糙隧道电波传播的SSFT-PE模型。利用所提方法分析5G频段下随机粗糙程度对电波传输的影响,结果表明:在典型的矩形和拱形隧道中,当随机粗糙标准差σ_h等于5 cm时,在0.5～2.5 GHz频段,随机粗糙带来额外约0.5 dB损耗;在2.5～3.6 GHz频段,随机粗糙带来额外2.1 dB损耗,在5G频段的损耗大于其他低频段;在相同仿真频率下,额外的损耗随着粗糙程度的增加而增加。     

粗糙海面对电波传播的影响研究

蒸发波导能够部分陷获电磁波的传播,从而改变电磁波的传播特征,形成超视距传播,但是粗糙海面对电波传播的影响会削弱这种传播特性。基于抛物方程(PE)模型,采用包含粗糙海面阴影效应的反射系数来计算电波传播损耗,仿真结果略大于采用Miller-Brown模型做海面粗糙度修正的传播损耗值。表明当波长与浪高可比拟甚至远小于浪高时,粗糙海面的阴影效应对电波传播的影响不可忽略。     

室内长廊环境中毫米波传播特性仿真和分析

基于入射及反弹射线法/镜像法对室内走廊环境的毫米波传播进行了仿真和分析,仿真结果与测量结果一致性良好,验证了该方法的正确性.同时分析了仿真中得到的接收功率、均方根时延扩展、波达方向、均方根角度扩展和多普勒频移等传播参数,为毫米波通信系统室内覆盖提供了依据.     

海上蒸发波导条件下电波传播的分析

抛物方程方法已经被广泛地应用于电磁波传播的研究,并成为解决电磁波传播问题主要的工具。应用抛物方程和电波传播的基本理论,计算了电磁波在蒸发波导和标准大气中的传输损耗,得到了电波的空间传播损耗图,与射线理论的射线描迹技术得到的结论是一致的,但是抛物方程方法求解速度快,具有很好的实时计算特性,并且能弥补目前射线描迹技术尚不能精确描述空间场分布的缺点,因此更具有实用价值。