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無線固定業務傳播特性的預測計算

瀏覽:1624  來源:通信人在線  日期:2022-09-01

固定業務(fixed service),依據國際電聯(ITU)《無線電規則》的定義:指定的固定地點之間無線電業務。根據此定義,固定業務的通信系統常見的有:微波接力通信系統、一點多址微波通信系統、固定無線接入通信系統、固定短波通信系統,等等。

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我國國家標準GB/T 14617.2《陸地移動業務和固定業務傳播特性 2部分:固定業務傳播特性》,專門規定了工作在100 MHz~1 000 MHz固定業務有關的傳播特性,包括視距傳播、超視距傳播、干擾分析和林區傳播計算等。適用于100 MHz~1 000 MHz內的中小容量的模擬通信系統和數字通信系統。100 MHz~1 000 MHz頻段是指甚高頻(VHF30MHz~300MHz)的一部分(短波)和特高頻(UHF300MHz~3000MHz)的一部分(米波)。100MHz~1000MHz頻段的固定業務傳播特性,重點體現在視距傳播和超視距傳播傳輸損耗的預測計算及繞射傳輸損耗的計算。根據該標準規定的該工作頻段,主要適用于固定短波通信系統。

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下述對GB/T 14617.2標準所規范的內容做一簡要的介紹,若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件。附件中規范的各種物理量的計算公式是直接給出的,沒有推導過程;各種曲線或等值線也是直接給出的,在工程中應結合實際場景直接使用。

附件:GB/T 14617.2-2012《陸地移動業務和固定業務傳播特性 2部分:固定業務傳播特性》

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一、視距傳播

1、概述

100MHz~1000MHz頻段的固定業務的傳播特性,通常是按視距傳播和超視距傳播進行分析,其定義詳見下表1。兩種類型傳播特性有所不同,其預測計算的內容與方法也是不盡相同的。

1:視距傳播和超視距傳播的定義

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1、自由空間傳播損耗

對于視距傳播,100MHz~1000MHz頻段的固定業務的自由空間傳播損耗LdB)的計算同樣是與傳播距離dkm)和工作頻率fGHz)是成正比關系。其計算公式為:

L = 92.5 + lgd + lgf

2、繞射損耗

對于完全導電的光滑地面,地面反射波對直射波形成干涉。對于繞射損耗的計算,是定義了幾種簡單化的理想地形,分別給出其計算公式和計算要求的,另外給出了干擾傳輸損耗的預測方法。其定義的簡單化的理想地形包括:光滑球面;刃形障礙;圓形障礙和均勻起伏地形等四種情況。

二、超視距傳播

1、超視距傳播的機制

100MHz~1000MHz頻段的超視距傳播機制,主要是繞射和對流層散射,前者包括障礙繞射和光滑球面繞射。另外,在較少的時間也可能出現異常的層反射和對流層反射,這屬于反常傳播機制,應稱為超視距傳播的干擾。

2、超視距傳播的路徑分類

超視距傳播的路徑分類是依據標準大氣折射(如K=4/3)條件下的等效地球表面上路徑刨面進行。其分類分為:障礙繞射路徑、光滑球面路徑、混合障礙路徑和障礙林立路徑四類。路徑上有四個以上的障礙物,其中可能包括地球曲面阻擋。

3、超視距傳播的傳輸損耗

對于超視距傳播的傳輸損耗,也稱為長路徑傳播傳輸損耗。在GB/T 14617.2標準中,分別給出了障礙繞射路徑傳輸損耗、光滑球面路徑的傳輸損耗、混合障礙路徑傳輸損耗和障礙林立路徑的計算公式與計算要求。對于100MHz~1000MHz頻段,孤立障礙均近似按刃形障礙處理。

4、關于繞射傳播損耗和對流層散射損耗

對于超視距傳播,應包括其繞射傳播損耗和對流層散射損耗,在GB/T 14617.2標準中分別給出了不同場景或不同時段的計算公式和計算要求。具體各計算公式的名稱匯總在下表2-4中。

2-4:關于超視距傳播的繞射傳播損耗和對流層散射損耗計算式名稱

5、超視距傳播的干擾損耗的預測方法

根據上述超視距傳播機制,在較少的時間也可能出現異常的層反射和對流層反射,這是一種反常傳播機制,應稱為超視距的干擾。對于超視距傳播的干擾,GB/T 14617.2標準中分別規定了不同傳輸機制下和不同干擾路徑上的傳輸損耗的預測方法,包括計算公式和計算要求。具體各計算公式的名稱匯總在下表2-5中。

2-5:相關超視距傳播干擾傳輸損耗的計算式名稱

三、林區傳播

對于100MHz~1000MHz頻段的固定業務在林區傳播是要受到樹林的影響的。此時,只考慮天線位于樹林外部或者天線高出樹頂時兩種場合。其傳播預測按等效地形處理,等效地形上任意點的高度,等于該點的真實地形高度先加上樹頂高度再減去樹頂高度縮減量(高度縮減量見GB/T 14617.2標準的圖6)。

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附錄
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