反向射線跟蹤的三維路徑搜索方法
3.2 反射場(chǎng)強(qiáng)
反射波場(chǎng)強(qiáng)公式為:
式(2)中,E(Rx)⊥和E(Rx)∥分別表示反射波末場(chǎng)也就是場(chǎng)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的垂直極化分量和水平極化分量,分別是入射波在反射點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的垂直極化分量和水平極化分量。R⊥和R∥分別為反射系數(shù)的垂直極化和水平極化分量,是電波從源點(diǎn)傳到反射點(diǎn)再傳到場(chǎng)點(diǎn)的相位積累,s1,s2分別表示從源點(diǎn)到反射點(diǎn)的距離,A(s2)從反射點(diǎn)到場(chǎng)點(diǎn)的距離,是從反射點(diǎn)到場(chǎng)點(diǎn)的振幅擴(kuò)散因子。其中,入射波的末場(chǎng)可以直接由直射場(chǎng)強(qiáng)公式(1)求出,A(s2)定義為:
式(4)中,θ為入射角和反射角,ε為反射面媒質(zhì)的等效電參數(shù),定義為ε=εr-j60σλ,其中,εr為反射面媒質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù),σ為其電導(dǎo)率,λ為入射波的波長(zhǎng)。
3.3 繞射場(chǎng)強(qiáng)
繞射波場(chǎng)強(qiáng)公式為:
式(5)中,分別是繞射波末場(chǎng)也就是場(chǎng)點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的垂直極化分量和水平極化分量;分別是入射波在繞射點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的垂直極化分量和水平極化分量;De表示垂直于入射面極化的電場(chǎng)分量的自繞射系數(shù);Dm表示平行于入射面極化的電場(chǎng)分量的自繞射系數(shù):是電波的相位積累,Ad(S2)是描述衰減的振幅擴(kuò)散因子。s1,s2分別表示從源點(diǎn)到繞射點(diǎn)的距離,從繞射點(diǎn)到場(chǎng)點(diǎn)的距離。 De,Dm的計(jì)算參閱文獻(xiàn)。式(5)中
4 實(shí)例計(jì)算
以鄭州大學(xué)新校區(qū)柳園22號(hào)樓鄭大招待所基站(如圖7的建筑物4上)為例進(jìn)行建模計(jì)算,建筑物4的尺寸為58.3 m(長(zhǎng))×16.86 m(寬)x21.9 m(高),基站周圍建筑物1的尺寸為47.75 m(長(zhǎng))×10.2 m(寬)x20.92 m(高),建筑物2的尺寸為58.3 m(長(zhǎng))×16.3 m(寬)x21.92 m(高),建筑物3的尺寸為56 m(長(zhǎng))×16.86 m(寬)×20 m(高),建筑物5的尺寸為55 m(長(zhǎng))×134 m(寬)x14.53 m(高),天線架高37 m,增益
為17 dB,發(fā)射功率為20 W,發(fā)射頻率為960 MHz,接收點(diǎn)高1.65 m,建筑物的等效電參數(shù)為,εrL=5,σL=0.002 s/m。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/155976.htm
計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值有一定的誤差,如圖8所示,這是由于天氣環(huán)境的原因,忽略周圍汽車、電線桿等障礙物信息等因素引起。但誤差是在允許范圍之內(nèi)(一般不超過±6 dB),總體能夠很好地預(yù)測(cè)通信基站附近城市小區(qū)任意場(chǎng)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
5 結(jié)論
本文詳細(xì)地介紹了反向射線跟蹤的三維路徑搜索方法與步驟,場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法,并用所編寫的軟件進(jìn)行實(shí)際小區(qū)三維建模、測(cè)試點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算,計(jì)算值與測(cè)量值基本符合。但是,為了進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)系統(tǒng)的精確度,建筑物模型的處理及建筑物參數(shù)的計(jì)算都是需要改進(jìn)的地方。
評(píng)論