第二章思考题与习题
1无线电波传播共有哪几种主要方式?各有什么特点?答:典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。当电波的直射路径上无障碍物时,电波直接到达接收天线;当电波的直射路径上存在
障碍物时,电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波;当电波在平坦地面上传播时,因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波;当电波入射到粗糙表面时,反射能量由于散射而散布于所有方向,形成散射波。2自由空间传播的特点是什么?
答:自由空间传播是指空间周围为无限大真空时的电波传播,它是理想传播条件。电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。电波在自由空间传播时,媒质的相对介电常数和相对导磁率都等于1,传播路径上没有障碍物阻挡,到达接收天线的地面反射信号场强忽略不计。自由空间中电波传播损耗为
Lfs324420lgdkm20lgfMHz,其中,d为TR间距离,f为电波频率。其规律是与d2成反比→距离越远,衰减越大;与f2成反→频率越高,衰减越大。
3设发射机天线高度为40m,接收机天线高度为3m,工作频率为1800MHz,收发天线增益均为1,工作在市区。试画出两径模型在1km至20km范围的接收天线处的场强。
(可用总场强对E0的分贝数表示)
解:
ht40mhr3mf1800MHz
反射波与直射波的路径差为dd1hthr21hthr2
d
d
d14321372
d
d
因为EE(01Rej)又因为f1800MHz150MHz所以有R1
2d2fd1432137212d14321372
c
d
d
d
d
此时接收到的场强为
E
E(01
Re
j)
E0
1
e
j2d
1432d
1372
d
用分贝表示为
E
j2d14321372
10lg1e
d
d
E0
1kmd20km
用Matlab画出变化曲线。由式(229)可知,其规律是
与d4成反比→比自由空间衰减快得多。
1
f与频率成无关。
4用两径模型的近似公式解上题,并分析近似公式的使用范围。
dhthr120
解:用两径模型的近似公式
dd
2d2fd1440
c
d
此时接收到的场强为
E
E(01
Re
j)
E01
e
1440j
d
用分贝表示为
E
j1440
10lg1ed
E0
1kmd20km
此时近似公式必须满足hthrd
因为hthr43m,MINd1000m满足条件
所以以上近似公式可用。
5什么是等效地球半径?为什么要引入等效地球半径?标准大气的等效地球半径是多少?答:地球等效半径是指电波依然按直线方向行进,只是地球的实际半径R0637×
106m变成了等效半径Re。为了研究大气折射对电波传播的影响而引入等效地球半径。因为等效地r