建筑物对通信信号衰减的定量研究

建筑物墙体对信号的衰减对于通信信号在城市环境中的传播影响很大,透射信号的衰减是影响通信质量的重要方面。文中采用自由空间法建立测试系统,在300M～3GHz的频率范围之间对不同建筑物墙体进行信号穿过墙体透射衰减的实地测量,通过加权的算法得到建筑物的等效介电常数。同时,通过在固定频率下透射波和空旷地接受信号场强的比较计算得到透射系数,利用上述的固定频率下透射系数和等效介电常数结合菲涅尔公式反演其该频率下的等效电导率,得出建筑物墙体等障碍物在不同频率下的等效电导率。利用基于时域有限差分差分法的XFDTD软件进行仿真计算,结果验证仿真结果和实际测量结果比较吻合。     

新型多星卫星接收天线

本文综述了基于菲涅尔原理聚焦的新型多星卫星接收天线,包括菲涅尔区相位修正结构的聚焦特点,多星卫星接收天线的实现形式、各自的特点及研究状况等。实践证明:接收多颗卫星信号技术的应用,必将取得较好的经济效益和社会效益。     

非均匀MIMO-SAR体制基于衰减补偿的快速成像算法

提出了一种非均匀多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)体制下基于衰减补偿的毫米波快速成像算法.在图像重构过程中,该算法通过考虑信号沿空间路径的传播衰减,保留了回波模型中的幅度因子,并对回波中包含不均匀阵列位置信息的幅度项和相位项采用菲涅尔近似,进而将目标图像重构分解为两个子图像的求解问题,最后通过快速傅里叶变换(...     

电视频段的电波传播——议桂林市市区无线电视广播频段电场强的分布

目前所使用的电视频段的电磁波从米波到分米波.在这一频段中主要表现为视距传播,且遇到障碍时绕射能力也很弱.由于频率高,电波将穿透电离层而不能返回地面.因此,在距发射点不同距离的把它们分成三个区,即亮区、阴影区、半阴影区.在亮区中,在亮区传播中,除了从发射天线到达接收点的直射波外,还有经由地面反射到接收点的反射波,接收点的场强应是这两者干涉叠加的结果.实际地面是起伏不平的,理想光滑的地面是不存在的,粗糙地面的判断标准称为称为瑞利准则.根据惠更斯-菲涅尔原理,接收点的场是包围面上诸惠更斯源二次辐射场的干涉结果.因此,发与收两点的通道不是一根窄线,而是整个空间.当然,最起作用的空间区域并不大,这一区域的半径称为“最小菲涅尔区半径.当收、发点存在障碍物时,收、发两天线的联线与地面障碍最高点之间的垂直距离与传播余隙,应用电波传播主区的概念,可把传输电路分成三种类型.根据电磁波传播理论,绘制出了实际应用的桂林市主要街区四频道场强等值线图.     

用菲涅尔区板天线实现来波方向的鲁棒性估计

针对蜂窝移动通信局域散射电波传播的空间分布源模型,研究了应用菲涅尔区相位修正平面聚焦结构和馈源阵列的组合形成的一种新型多波束自适应天线．基于广义MUSIC算法及极大似然估计算法．分别实现相干及非相干的空间分布式源信号来波方向及其角度扩展参数的鲁棒性估计问题．数值仿真计算结果表明．在这一无线传播环境中,基于菲涅尔区相位修正平面聚焦结构在减小相关参数估计的RMS误差等方面,其性能优于传统的均匀直线阵列模型．因此基于该新型自适应天线．可以实现来波方向的鲁棒性估计。     

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。     

接近式光刻的计算机模拟研究

在接近式光刻中，衬底上的光强分布主要是受掩模与衬底问的间隙引起的衍射影响。一般的模拟分析中，都是利用菲涅尔近似模型进行分析。根据光的标量衍射理论，分析了菲涅尔近似模拟的误差起源，并对菲涅耳近似模型进行了修正，得到了更加准确的类菲涅耳近似模型，对这两种模型的模拟结果进行了比较。结果表明，即使在比较接近掩模表面或非傍轴条件下，类菲涅尔近似模型也能够得到比较精确的模拟结果。     

室内场强预测理论研究及工程应用

在数字移动通信网络工程建设中,希望对网络覆盖区域的接收信号场强进行预测,尽可能减少大量的实测工作。首先介绍场强预测理论,然后根据工程实际应用,介绍了目前常用的几种室内传播模型;最后在实际环境下,利用TEMS模拟测试对Chan传播模型和衰减因子传播模型进行比较,提出了较为实用的衰减因子模型,以利于工程实践中对室内场强传播的预测。     

折迭式湍流大气路径中双频光束协方差

讨论了双频光束在用平面镜反射的折选式湍流大气路径中传播时的相关性质,利用Kolmogorov湍流模型导出了相关系数的理论表达式,证明这种光路中双频光束所用的两个波长相差越大,其相关性越差;同直接光路相比,在菲涅尔数较小时,折迭光路上的相关系数较大;而在菲涅尔数较大时,则相反。孔径平滑因子也具有类似的性质。     

一种天线远场反射消除的简便方法

天线远场反射会对天线测试有一定的影响。首先介绍了使用喇叭进行增益测试来判断天线远场反射的方法;然后根据电波传播的菲涅尔区理论,在天线测试远场的发射端和接收端进行削波,以避免电磁波照射到地面形成反射和减少接收反射信号,从而达到消除反射的目的。并在一个远场作了验证,结果证实方法可行。     

移动通信(二)

上一期讲了移动通信的特点和分类,本期以汽车电话为主谈谈移动通信所涉及的主要技术问题。一、电波传播特性移动通信中的电波传播特性比之固定通信要复杂得多。这是因为通信的一方或双方是处于不停地移动中,而且在绝大多数场合,视距之内的通信,总会有建筑物、树木等等障碍物。因此,接收信号是由多个反射波合成的合成信号,每一瞬间,信号场强都有很大变化,甚至高达20dB 以上,故移动通信的信道是一个典型的参变信道。接收信号场强的变化和移动     

基于空间调制器的透镜设计与成像研究

为了研究利用空间光调制器制作的菲涅尔透镜的特性,基于标量衍射理论推导了透镜的相位分布函数,建立了菲涅尔透镜的模型;并通过实验测量了空间光调制器的相位—灰度特性曲线,得到了相位与灰度的函数关系.制作了焦距为100 mm和150 mm的菲涅尔透镜相位灰度图.通过实验研究了该菲涅尔透镜成放大实像和缩小实像的成像规律;结果表明...     

遮挡环境下TACAN信标台导航性能的改善

运用电波传播菲涅耳椭球特性，对塔康信标台周围地形环境进行了分析，结合地形参数得出电波遮挡数据，并据此寻找出最优导航信号传播路径。     

用菲涅尔区聚焦多波束天线实现来波方向估计

菲涅尔区相位修正平板聚焦结构有着一些新的特点,从而可作籽矣焦元件构成多波束天线。该文在基于菲涅尔区相位修正平板结构的多波束天线模型下,利用多信号分类算法同对一维平面内来波方向的设计。通过计算机模拟及对模拟结果的讨论,比较了分别采用噪声子空间和信号子空间进行来波方向估计时的结果,并给出了一些有意义的结论。     

无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，预测了频率为９００ＭＨｚ，１８００ＭＨｚ的窄带和宽带无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。在弯曲和在     

准直光束在折迭路径上的孔径平滑效应

本文根据反射光路上对数振幅在弱起伏区的相关特性讨论了接收光强闪烁的孔径平滑效应.计算结果表明准直光束在反射路径上的相关长度略小于直接光路上的值,但在量级上均与第一菲涅尔带半径相当.与此相适应,直接光路上的孔径平滑因子要大于反射光路上的值.这个事实意味着使用反射镜可以降低湍流对光强起伏的影响.实验结果是完全支持上述结论的.     

菲涅尔区聚焦多波束天线空间谱估计性能分析

首先分析了基于菲涅尔区聚焦多波束天线的信号处理特点,在与基于均匀线形阵的空间谱估计性能比较的基础上,讨论了菲涅尔区聚焦多波束天线波达方向估计的性能;最后利用多信号分类法进行波达方向估计的计算机模拟,并定量地分析了数值结果,给出了一些有意义的结论。     

一种新型自适应天线的波达方向估计特性分析

针对杜惠平(1999)提出的一种基于菲涅尔相位修正聚焦结构的多波束自适应天线,利用最大似然估计算法实现了这种自适应天线的空间来波方向估计,考虑了信躁比、快拍次数和阵元间距等参数对估计结果的影响,分析了估计的统计性能及其克拉美-罗界,所做工作适用于透射型和反射型菲涅尔区板天线。仿真计算与有关文献理论分析结果吻合较好,表明本文建立的菲涅尔区天线波达方向估计模型的有效性。     

一种面向非视距环境的涅尔区全息多点聚焦方法

菲涅尔区多点聚焦已成为一种应用广泛的电磁能量聚合方法。然而,多点聚焦的能量传输效率受无线环境特别是非视距(Non-Line of Sight,NLOS)环境的影响较大。针对该问题,首先研究了可编程超表面的功能模型,在此基础上,提出一种基于可编程超表面的菲涅尔区全息多点聚焦方法;然后,针对该方法中的超表面结构单元、可编程超表面及其聚焦和准直特性进行了仿真分析。仿真结果表明,在相同的NLOS环境下,不采用可编程超表面的方法传输效率不高于5%;而所提方法允许针对不同无线设备以最适宜的方式进行电磁传播规律的编程定制,最高具有近60%的传播效率。因此,所提方法能够有效突破NLOS环境的限制,大大提高菲涅尔区多点聚焦的传输效率,有望应用在医疗超声、光学成像、无线能量传输、新一代移动通信等多个领域。     

不同地质条件下地波传播特性分析

介绍了地波场强及通信链路的计算原理,着重分析了地波在不同地质条件下的传播特性,包括地波在均匀土壤、不均匀土壤上的传播特性,衰减因子的变化规律以及障碍物对电波传播的影响,并给出了测试结果曲线图和部分测算结果。