無(wú)線電波電磁波的一種。頻率大約為30,000,000KHz(300GHz)以下，或波長(zhǎng)大于1mm的電磁波，由于它是由振蕩電路的交變電流而產(chǎn)生的，可以通過(guò)天線發(fā)射和吸收故稱之為無(wú)線電波。 [1] 電磁波包含很多種類，按照頻率從低到高的順序排列為：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線及γ射線。無(wú)線電波分布在300GHz以下的頻率范圍內(nèi)。在不同的波段內(nèi)的無(wú)線電波具有不同的傳播特性。頻率越低，傳播損耗越小，覆蓋距離越遠(yuǎn)，繞射能力也越強(qiáng)。但是低頻段的頻率資源緊張，系統(tǒng)容量有限，因此低頻段的無(wú)線電波主要應(yīng)用于廣播、電視、尋呼等系統(tǒng)。高頻段頻率資源豐富，系統(tǒng)容量大。但是頻率越高，傳播損耗越大，覆蓋距離越近，繞射能力越弱。另外，頻率越高，技術(shù)難度也越大，系統(tǒng)的成本相應(yīng)提高。移動(dòng)通信系統(tǒng)選擇所用頻段時(shí)要綜合考慮覆蓋效果和容量。UHF頻段與其他頻段相比，在覆蓋效果和容量之間折衷的比較好，因此被廣泛應(yīng)用于手機(jī)等終端的移動(dòng)通信領(lǐng)域。當(dāng)然，隨著人們對(duì)移動(dòng)通信的需求越來(lái)越多，需要的容量越來(lái)越大，移動(dòng)通信系統(tǒng)必然要向高頻段發(fā)展。無(wú)線電波的速度只隨傳播介質(zhì)的電和磁的性質(zhì)而變化。無(wú)線電波在真空中傳播的速度，等于光在真空中傳播的速度，因?yàn)闊o(wú)線電波和光均屬于電磁波。無(wú)線電波在其他介質(zhì)中傳播的速度為Vε=C/sqrt(ε)。其中ε為傳播介質(zhì)的介電常數(shù)。空氣的介電常數(shù)與真空很接近，略大于1，因此無(wú)線電波在空氣中的傳播速度略小于光速，通常我們近似認(rèn)為就等于光速。
無(wú)線電波的傳播方式對(duì)于自由空間，在自由空間中由于沒(méi)有阻擋，電波傳播只有直射，不存在其他現(xiàn)象。而對(duì)于日常生活中的實(shí)際傳播環(huán)境，由于地面存在各種各樣的物體，使得電波的傳播有直射、反射、繞射(衍射)等，另外對(duì)于室內(nèi)或列車內(nèi)的用戶，還有一部分信號(hào)來(lái)源于無(wú)線電波對(duì)建筑的穿透。這些都造成無(wú)線電波傳播的多樣性和復(fù)雜性，增大了對(duì)電波傳播研究的難度。直射直射在視距內(nèi)可以看做無(wú)線電波在自由空間中傳播。直射波傳播損耗公式同自由空間中的路徑損耗公式：PL=32.44+20lgf+20lgd。其中，PL為自由空間的路損，單位是dB。F為載波的頻率，單位是MHz。d為發(fā)射源與接收點(diǎn)的距離，單位是km。反射、折射與穿透在電磁波傳播過(guò)程中遇到障礙物，當(dāng)這個(gè)障礙物的尺寸遠(yuǎn)大于電磁波的波長(zhǎng)時(shí)，電磁波在不同介質(zhì)的交界處會(huì)發(fā)生反射和折射。另外，障礙物的介質(zhì)屬性也會(huì)對(duì)反射產(chǎn)生影響。對(duì)于良導(dǎo)體，反射不會(huì)帶來(lái)衰減;對(duì)于絕緣體，他只反射入射能量的一部分，剩下的被折射入新的介質(zhì)繼續(xù)傳播;而對(duì)于非理想介質(zhì)，電磁波貫穿介質(zhì)，即穿透時(shí)，介質(zhì)會(huì)吸收電磁波的能量，產(chǎn)生貫穿衰落。穿透損耗大小不僅與電磁波頻率有關(guān)，而且與穿透物體的材料、尺寸有關(guān)。一般室內(nèi)的無(wú)線電波信號(hào)是穿透分量與繞射分量的疊加，而繞射分量占絕大部分。所以，總的來(lái)看，高頻信號(hào)(例如1800MHz)的室內(nèi)外電平差比低頻信號(hào)(800MHz)的室內(nèi)外電平差要大。并且，低頻信號(hào)進(jìn)入室內(nèi)后，由于穿透能力差一些，在室內(nèi)進(jìn)行各種反射后場(chǎng)強(qiáng)分布更均勻;而高頻信號(hào)進(jìn)入室內(nèi)后，部分穿透又穿透出去了，室內(nèi)信號(hào)分布就不太均勻，也就使用戶感覺(jué)信號(hào)波動(dòng)大。繞射(衍射)在電磁波傳播過(guò)程中遇到障礙物，這個(gè)障礙物的尺寸與電磁波的波長(zhǎng)接近時(shí)，電磁波可以從該物體的邊緣繞射過(guò)去。繞射可以幫助進(jìn)行陰影區(qū)域的覆蓋。散射在電磁波傳播過(guò)程中遇到障礙物，這個(gè)障礙物的尺寸小于電磁波的波長(zhǎng)，并且單位體積內(nèi)這種障礙物的數(shù)目非常巨大時(shí)，會(huì)發(fā)生散射。散射發(fā)生在粗糙物體、小物體或其它不規(guī)則物體表面，如樹(shù)葉、街道標(biāo)識(shí)和燈柱等。不同距離下無(wú)線電波的傳播視距傳播無(wú)線電波視距傳播的一般形式主要是直射波和地面反射波的疊加，結(jié)果可能使信號(hào)加強(qiáng)，也可能使信號(hào)減弱。由于地球是球形的，受地球曲率半徑的影響，視距傳播存在一個(gè)極限距離Rmax，它受發(fā)射天線高度、接收天線高度和地球半徑影響。非視距傳播無(wú)線電波非視距傳播的一般形式有：繞射波、對(duì)流層反射波和電離層反射波。①繞射波繞射波是建筑物內(nèi)部或陰影區(qū)域信號(hào)的主要來(lái)源。繞射波的強(qiáng)度受傳播環(huán)境影響很大，且頻率越高，繞射信號(hào)越弱。②對(duì)流層反射波對(duì)流層反射波產(chǎn)生于對(duì)流層。對(duì)流層是異類介質(zhì)，由于天氣情況而隨時(shí)間變化。它的反射系數(shù)隨高度增加而減少。這種緩慢變化的反射系數(shù)使電波彎曲。對(duì)流層反射方式應(yīng)用于波長(zhǎng)小于10米(即頻率大于30MHz)的無(wú)線通信中。對(duì)流層反射波具有極大的隨機(jī)性。③電離層反射波當(dāng)電波波長(zhǎng)大于1米(即頻率小于300MHz)時(shí)，電離層是反射體。從電離層反射的電波可能有一個(gè)或多個(gè)跳躍，因此這種傳播用于長(zhǎng)距離通信，同對(duì)流層一樣，電離層也是具有連續(xù)波動(dòng)的特性。
傳播環(huán)境的復(fù)雜性
由于移動(dòng)終端的天線高度比較低，傳播路徑總是受到地形及人為環(huán)境的影響，使得接收信號(hào)大量的散射、反射或疊加。傳播環(huán)境的復(fù)雜性體現(xiàn)在地形、人為建筑物、人為干擾的多樣性。比如，周圍有樹(shù)林的地形，樹(shù)葉會(huì)造成無(wú)線電波大量的散射。而對(duì)于城市環(huán)境，由街道兩旁的高大建筑導(dǎo)致的波導(dǎo)效應(yīng)，使得街道上沿著傳播方向的信號(hào)增強(qiáng)，垂直于傳播方向的信號(hào)減弱，兩者相差可達(dá)10dB左右。另外，機(jī)動(dòng)車的點(diǎn)火、電力線、工業(yè)等人為影響，都會(huì)對(duì)接收信號(hào)造成干擾。
移動(dòng)終端的隨機(jī)移動(dòng)性
移動(dòng)終端總是在移動(dòng)，即使移動(dòng)終端不動(dòng)，周圍環(huán)境也一直在變化，如人、車的移動(dòng)，風(fēng)吹動(dòng)樹(shù)葉等，使得基站與移動(dòng)終端之間的傳播路徑不斷發(fā)生變化。并且移動(dòng)終端相對(duì)基站的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度的變化，都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)電平的變化，只能用隨機(jī)過(guò)程的概率分布來(lái)描述。
傳播的開(kāi)放性
無(wú)線電波傳播空間的開(kāi)放性導(dǎo)致空間干擾現(xiàn)象嚴(yán)重。比較常見(jiàn)的有同頻干擾、鄰頻干擾、互調(diào)干擾等。隨著頻率復(fù)用系數(shù)的提高，同鄰頻干擾將成為主要干擾。
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