视距传播课件.ppt

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第三章 个人礼仪,第三节 举止礼仪,授课时间:2015年11月17日 星期二课题:第三讲教学目标: 掌握坐立行走的基本要点 运用三种基本站姿教学重点:站姿的基本要点教学难点:塑造美教学方法:讲授法,示范展示法场地教具:多媒体,体态语言,举止,

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1、第11章 视距传播,视距传播:收发天线在视线距离内,电波直接从发射点传到接收点的传播方式。,视距传播可分为三类:,地地:中继通信、广播电视、移动通信地空:地面-飞机、地面-卫星空空:飞机间、宇宙飞行器间,地面及对流层大气对视距传播有一定的影响。,11.1 地面对视距传播的影响,1. 光滑平面地条件下视距传播场强的计算,假设发射天线A的高度为H1,直接波的传播路径为r1,地面反射波的传播路径为r2、与地面之间的投射角为。收、发两点间的距离为d。,接收点B的高度为H2。,r2-r1为两条路径之间的路程差,它可以表示为,(1112),根据二项式定理:,得:,(取前2项),接收点B场强应为直接波与地面。

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2、反射波的叠加。,(1111),为地面的反射系数,它与电波的投射角、电波的极化和波长以及地面的电参数有关。一般可表示为,设沿r1路径在接收点B处产生的场强振幅为E1,沿r2路径在接收点B处产生的场强振幅为E2,,则B处的总场强为,(1113a),对于水平极化波,对于垂直极化波,(1113b),对于水平极化波来讲,实际地面的反射比较接近于理想导电地,特别是在波长较长或投射角较小的区域近似程度更高。因此在估计地面反射的影响时,可粗略地将实际地面等效为理想导电地。,对于垂直极化波情况就比较复杂。垂直极化波反射系数的模存在着一个最小值,对应此值的投射角称为布鲁斯特角(Brewster),记作B;在B两侧。

3、,反射系数的相角180突变。尽管垂直极化波的反射系数随投射角的变化起伏较大,但在很低投射角时,仍然可以将其视为-1。,海水的反射系数,海水和陆地的反射系数,(图中V代表垂直极化,H代表水平极化)。,GHz,GHz,干土的反射系数,水平极化波反射系数的模在低投射角约为1,相角几乎可以被看作180常量。,当很小时,将,代入下式,合成场可以做如下简化:,(1114),因此,波的干涉与天线的架高、电波波长及传播距离有关。,垂直极化波在海平面的干涉效应(r=80,=4),(a)f=0.1GHz,H1=50m,H2=100m,(b)f=0.1GHz,H1=50m,d=7000m,下图是以|E/E1|为纵坐。

4、标计算得到的垂直极化波在海平面上的干涉效应。,则得到 维建斯基反射公式:,(1115),解 地面反射波与直接波之间的相位差为,【例】 某通信线路,工作波长=0.05m,通信距离d50km,发射天线架高H1=100m。若选接收天线架高H2=100m,在地面可视为光滑平面地的条件下,接收点的E/E1=?今欲使接收点场强为最大值,调整后的接收天线高度是多少(应使调整范围最小)?,所以接收点处的E/E1=0,此时接收点无信号。若欲使接收点场强为最大值,可以调整接收天线高度,使得接收点处地面反射波与直接波同相叠加,接收天线高度最小的调整应使得= 16。,若令,可以解出H2=93.75m,接收天线高度可以。

5、降低6.25m。,地面上的有效反射区,2. 地面上的有效反射区,反射波的主要空间通道是以A和B为焦点的第一菲涅尔椭球体,而这个椭球体与地平面相交的区域为一个椭圆,该区域内对反射波具有重要意义。,这个椭圆也被称为地面上的有效反射区。,(1116),该椭圆的长轴在y方向,短轴在x方向。,(1117a),长半轴:,短半轴:,(1117b),根据第一菲涅尔椭球的尺寸,可以计算出该椭圆(有效反射区)的中心位置C的坐标为,不平坦地面的反射,3.光滑地面的判别准则,实际地面都是起伏不平的,光滑地面只是理想情况。,电波在上、下两边界处反射时的波程差为,(1118),由此引起的附加相位差为,为了能近似地将反射波。

6、仍然视为平面波,即仍,有足够强的定向反射,要求 ,,相应地要求,瑞利准则,(1119),瑞利准则即为判别地面光滑与否的依据。,当满足这个判别条件时,地面可被视为光滑;,当不满足这个判别条件时,地面被视为粗糙,反射具有漫散射特性,反射能量呈扩散性。,表1111 h的实际计算数据,波长越短,投射角越大,越难视为光滑地面,地面起伏高度的影响也就越大。,11.1.2 光滑球面地情况,地球是球面体,在大多数情况下应该考虑到地球的曲率。首先受到影响的就是视线距离。,如图1117 所示,在给定的发射天线和接收天线高度H1、H2的情况下,由于地球表面的弯曲,当收发两点B、A之间的直视线与地球表面相切时,存在着一个极限距离。当H1、H2远小于地球半径R时,d0也就为B、A之间的距离r0。,1.视线距离视线所能达到的最远距离,在通信工程中常常把由H1、H2限定的极限地面,距离,称为视线距离。,(11110),(11111),由于常满足RH1,RH2,因此视线距离可写为,(11112),根据图1117所示的几何关系,若C点为AB与地球的切点,则有,将地球半径R=6370km代入上式并且H1、H2均以米为单位。

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