移动通信—无线波传播
無線波傳播
發射天線或自然輻射源所輻射的無線電波,通過自然條件下的媒質到達接受天線的過程稱為無線電波傳播。無線電波與可見光、X射線與γ射線-.樣同屬于電磁波,它們都是以電場和磁場為其特征的- -種電場震動。電磁波的頻譜范圍很寬,從幾赫到3X 1023Hz(波長從幾十兆米到10-9pm)。在電磁波頻譜中，無線電波是頻率從幾赫到3000GHz(波長從幾十兆米到0.1 mm)頻譜范圍內的電磁波。頻率從300 MHz~3 000 GHz(波長從1 m~0.1 mm)的無線電波是微波波段。
任何一種信號傳播系統都是由發射端、接收端和傳送媒質三部分組成的。無線電波從發射端到接收端必定要經歷一定的傳輸媒質,這個經歷的過程也就是無線電波傳播的過程。
無線波傳播類似于臺球自由空間（無阻擋物）
直射：電磁波在真空中的傳播存在阻擋物
（多條路徑）:反射：當電磁波遇到比波長大得多的物體時，會發生反射
繞射：當接收機和發射機之間的無線路徑被尖利的邊緣阻擋時，會發生繞射
散射：當波穿行的介質中存在小于波長的物體并且單位體積內阻擋體的個數非常巨大時，會發生散射。
視距傳播LOS (line-of-sight)：僅有直射波或者鏡面反射和漫反射，稱為LOS。
1）直射波（視距波）自由空間傳播模型 自由空間特點：均勻無損耗的無限大空間，各向同性。電導率為0，相對介電常數和相對磁導率為1。
傳播損耗本質：球面波在傳播過程中，隨著傳播距離增大，電波能量在擴散過程中所引起的球面波擴散損耗。接收天線所捕獲的信號功率是發射天線輻射功率的很小部分 。
模型適用范圍接收機和發射機之間是完全無阻隔的視距路徑LOS 。僅當視距大于發射天線遠場距離時適用。遠場距離df = 2D2 /λ （D為天線的最大物理線性尺寸）距發射機d處天線的接收功率數學表達式（ Friis公式）
其中，L是與系統無關的系統損耗因子，λ 為波長。
距發射機d處天線的接收功率物理意義
—與d2成反比→距離越遠，衰減越大。
—與λ2成正比（與f2成反比）→頻率越高，衰減越大。
—綜合損耗L(L>=1)通常歸因于傳輸線衰減、濾波損耗和 天線損耗，L＝1則表明系統硬件中無損耗。
路徑損耗表示信號衰減，單位為dB的正值。f或者d增加一倍，損耗將分別增加6dB。
3反射
反射發生于地球表面、建筑物和墻壁表面。反射波在兩種密度不同的傳播媒介分界面上才會發生，分界面媒質密度差越大，波的反射量越大，折射量越小。波的入射方向越接近垂直于分界面，反射量越小，折射量越大。直射波和反射波合稱為空間波。
應用：在高速鐵路覆蓋選站的時候，要關注無線電波的入射角問題。備選站址不能離鐵路太近，否則列車遠離站址的車廂入射方向會接近平行于分界面，進入車廂內的折射信號就會減少；也不能太遠，否則會影響有效覆蓋范圍。一般都選取離鐵路100m左右的站址（還需考慮多普勒效應等其他因素的影響）。
地面反射模型視距與地面反射路徑為△，
4繞射
當接收機和發射機之間的無線路徑被尖利的邊緣阻擋時，無線電波繞過障礙物而傳播的現象稱為繞射。繞射時，波的路徑發生了改變或彎曲。由阻擋表面產生的二次波散布于空間，甚至于阻擋體的背面。繞射損耗是各種障礙物對電波傳輸所引起的損耗。
5散射
當波穿行的介質中存在小于波長的物體，并且單位體積內阻擋體的個數非常巨大時，將引起波經此處后四處發射，就是散射。散射波產生于粗糙表面、小物體或其他不規則物體。在實際的通信系統中，樹葉、街道標志和燈柱等均會引發散射。
6大氣折射
低層大氣并不是均勻介質－折射與吸收
大氣折射對電波傳播的影響，在工程上通常用“地球等效半徑”來表征。
dn/dh=-4*10-8 ； N:大氣折射率。
實際半徑是6370km,等效地球半徑為8500km。
補充說明：
視距傳播:是指在發射天線與接收天線之間能相互“看見”的距離內,電波直接從發射端傳到接收端(有時有包括地面反射波)的一種傳播 方式,又稱為直接波或空間波傳播。微波波段的無線電波就是以視距傳播方式進行傳送的。因為微波波段頻率很高,波長很短,沿地面傳播時衰減很大,投射到高空電離層時會穿過電離層而不能被反射回地面。視距傳播大體上可分為三類。第一類是指地面上(如移動通信和微波接力傳輸等)的視距傳播;第二類是指地面上與空中目標之間(如與飛機、通信衛星等)的視距傳播;第三類是指空間通信系統之間(如飛機之間、宇宙飛行器之間等)的視距傳播。
非視距傳播：無線信號從發射點到接收端有障礙物阻擋，不能沿直線進行傳播，叫做非視距傳輸。非視距傳輸的無線傳播損耗比視距傳輸要增加很多；正如通過反射鏡看到的事物比直接看到的效果要差一些，這是因為非視距傳輸的路損增加了。
總結
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