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无线固定业务传播特性的预测计算

浏览:1379  来源:通信人在线  日期:2022-09-01

固定业务(fixed service),依据国际电联(ITU)《无线电规则》的定义:指定的固定地点之间无线电业务。根据此定义,固定业务的通信系统常见的有:微波接力通信系统、一点多址微波通信系统、固定无线接入通信系统、固定短波通信系统,等等。

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我国国家标准GB/T 14617.2《陆地移动业务和固定业务传播特性 2部分:固定业务传播特性》,专门规定了工作在100 MHz~1 000 MHz固定业务有关的传播特性,包括视距传播、超视距传播、干扰分析和林区传播计算等。适用于100 MHz~1 000 MHz内的中小容量的模拟通信系统和数字通信系统。100 MHz~1 000 MHz频段是指甚高频(VHF30MHz~300MHz)的一部分(短波)和特高频(UHF300MHz~3000MHz)的一部分(米波)。100MHz~1000MHz频段的固定业务传播特性,重点体现在视距传播和超视距传播传输损耗的预测计算及绕射传输损耗的计算。根据该标准规定的该工作频段,主要适用于固定短波通信系统。

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下述对GB/T 14617.2标准所规范的内容做一简要的介绍,若要详细了解该标准具体内容的请查阅下附件。附件中规范的各种物理量的计算公式是直接给出的,没有推导过程;各种曲线或等值线也是直接给出的,在工程中应结合实际场景直接使用。

附件:GB/T 14617.2-2012《陆地移动业务和固定业务传播特性 2部分:固定业务传播特性》

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一、视距传播

1、概述

100MHz~1000MHz频段的固定业务的传播特性,通常是按视距传播和超视距传播进行分析,其定义详见下表1。两种类型传播特性有所不同,其预测计算的内容与方法也是不尽相同的。

1:视距传播和超视距传播的定义

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1、自由空间传播损耗

对于视距传播,100MHz~1000MHz频段的固定业务的自由空间传播损耗LdB)的计算同样是与传播距离dkm)和工作频率fGHz)是成正比关系。其计算公式为:

L = 92.5 + lgd + lgf

2、绕射损耗

对于完全导电的光滑地面,地面反射波对直射波形成干涉。对于绕射损耗的计算,是定义了几种简单化的理想地形,分别给出其计算公式和计算要求的,另外给出了干扰传输损耗的预测方法。其定义的简单化的理想地形包括:光滑球面;刃形障碍;圆形障碍和均匀起伏地形等四种情况。

二、超视距传播

1、超视距传播的机制

100MHz~1000MHz频段的超视距传播机制,主要是绕射和对流层散射,前者包括障碍绕射和光滑球面绕射。另外,在较少的时间也可能出现异常的层反射和对流层反射,这属于反常传播机制,应称为超视距传播的干扰。

2、超视距传播的路径分类

超视距传播的路径分类是依据标准大气折射(如K=4/3)条件下的等效地球表面上路径刨面进行。其分类分为:障碍绕射路径、光滑球面路径、混合障碍路径和障碍林立路径四类。路径上有四个以上的障碍物,其中可能包括地球曲面阻挡。

3、超视距传播的传输损耗

对于超视距传播的传输损耗,也称为长路径传播传输损耗。在GB/T 14617.2标准中,分别给出了障碍绕射路径传输损耗、光滑球面路径的传输损耗、混合障碍路径传输损耗和障碍林立路径的计算公式与计算要求。对于100MHz~1000MHz频段,孤立障碍均近似按刃形障碍处理。

4、关于绕射传播损耗和对流层散射损耗

对于超视距传播,应包括其绕射传播损耗和对流层散射损耗,在GB/T 14617.2标准中分别给出了不同场景或不同时段的计算公式和计算要求。具体各计算公式的名称汇总在下表2-4中。

2-4:关于超视距传播的绕射传播损耗和对流层散射损耗计算式名称

5、超视距传播的干扰损耗的预测方法

根据上述超视距传播机制,在较少的时间也可能出现异常的层反射和对流层反射,这是一种反常传播机制,应称为超视距的干扰。对于超视距传播的干扰,GB/T 14617.2标准中分别规定了不同传输机制下和不同干扰路径上的传输损耗的预测方法,包括计算公式和计算要求。具体各计算公式的名称汇总在下表2-5中。

2-5:相关超视距传播干扰传输损耗的计算式名称

三、林区传播

对于100MHz~1000MHz频段的固定业务在林区传播是要受到树林的影响的。此时,只考虑天线位于树林外部或者天线高出树顶时两种场合。其传播预测按等效地形处理,等效地形上任意点的高度,等于该点的真实地形高度先加上树顶高度再减去树顶高度缩减量(高度缩减量见GB/T 14617.2标准的图6)。

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附录
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