[17470]无线电波传播——原理与应用

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	书　　名　　无线电波传播——原理与应用 丛 书 名　　-- 标准书号　　ISBN 978-7-115-17470-3/TN 编目分类　　TN011 作　　者　　谢益溪 编著 译　　者　　-- 责任编辑　　梁凝 开　　本　　16 开 印　　张　　20.25 字　　数　　488 千字 页　　数　　311页 装　　帧　　平装 版　　次　　第1版第1次 初版时间　　2008年7月 本 印 次　　2008年7月 首 印 数　　3000 册 定　　价　　49.00 元
前言 目录 第14章

内容提要
　　本书是一本专门先容无线电波传播原理及其应用技术的图书，内容主要包括：无线电波传播基础常识与基本概念，固定无线电业务电波传播模型，移动无线电通信业务电波传播模型，水上、航空、雷达和广播等无线电通信业务电波传播模型，卫星通信电波传播模型。电波传播原理是从事无线电通信工作的技术人员和管理人员必须掌握的基本常识，因此，本书内容的侧重点是无线电波传播理论基础、数学物理模型及其在无线电通信工程设计中的应用，目的是为无线电通信工程设计提供实用化电波传播物理和数学模型。本书所提供的工程设计计算模型和相应的配套专业常识，可用于无线电通信链路和无线网络的工程设计计算、无线电兼容与干扰分析计算以及优化设计App的开发。
　　本书主要读者对象为从事无线电通信系统和网络研制、规划、设计、优化与系统维护的人员，从事无线电通信研究的人员，从事无线电管理的人员，以及高等学校无线电通信专业的师生等。


目　录第1章　绪论　1<br /> 1.1　电磁波的发现　1<br /> 1.2　电磁频谱与无线电频谱　2<br /> 1.3　无线电波的属性与传播效应　4<br /> 1.4　无线电波的应用与无线电通信业务　7<br /> 1.5　无线电通信系统的设计与无线电兼容分析　8<br /> <br /> 第2章　电磁场理论基础　10<br /> 2.1　麦克斯韦方程组　10<br /> 2.2　电磁场波动方程　11<br /> 2.3　波动方程的解　12<br /> 2.3.1　平面波、球面波、等相面　12<br /> 2.3.2　波速、相对介电常数、波长、周期　13<br /> 2.4　自由空间传播　14<br /> 2.4.1　自由空间　14<br /> 2.4.2　自由空间接收点功率通量密度　15<br /> 2.4.3　自由空间接收场强　15<br /> 2.4.4　自由空间接收电平　16<br /> 2.5　费涅尔区和费涅尔半径　16<br /> 2.6　电磁波的极化　18<br /> 2.6.1　椭圆极化波　19<br /> 2.6.2　圆极化波　19<br /> 2.6.3　线极化波　19<br /> 参考文献　20<br /> <br /> 第3章　无线电波传播环境：无线电气象与地面电磁特性　21<br /> 3.1　地球大气、地面与无线电波传播　21<br /> 3.1.1　对流层　21<br /> 3.1.2　同温层(平流层)　22<br /> 3.1.3　电离层　22<br /> 3.1.4　下贴面　22<br /> 3.2　无线电气象研究的一般内容　23<br /> 3.3　对流层气象的统计特性　23<br /> 3.3.1　温度　23<br /> 3.3.2　气压　24<br /> 3.3.3　湿度　24<br /> 3.4　折射指数与折射率、修正折射指数与修正折射率　25<br /> 3.5　折射率沿高度的分布模型　26<br /> 3.5.1　国际折射率参考模型　26<br /> 3.5.2　中国折射率参考模型　26<br /> 3.6　近地面折射率梯度模型　26<br /> 3.7　中国***地区无线电气候的特征[2、8、10]　27<br /> 3.8　降雨特性　28<br /> 3.9　云、雾特性[2]　29<br /> 3.10　沙暴和沙尘特性[2]　29<br /> 3.11　地面一般特性　30<br /> 3.11.1　陆地地形分类　30<br /> 3.11.2　陆地环境和地貌分类　30<br /> 3.11.3　海面分类　31<br /> 3.12　地面电气特性　31<br /> 参考文献　33<br /> <br /> 第4章　大气折射　34<br /> 4.1　准均匀介质与射线　34<br /> 4.2　无线电波在球面分层大气中的折射[1、2、3、4、5]　35<br /> 4.2.1　球面分层大气中的斯奈尔定律　35<br /> 4.2.2　射线描迹　35<br /> 4.2.3　射线弯曲　36<br /> 4.2.4　波速、时延、无线电距离　37<br /> 4.2.5　多普勒频移误差　37<br /> 4.3　大气折射的近似计算　38<br /> 4.4　球面分层大气中的射线曲率和曲率半径　39<br /> 4.5　等效球面地球及其应用限制[4]　40<br /> 4.5.1　球面分层均匀线性大气　40<br /> 4.5.2　等效地球半径和等效地球半径因子　40<br /> 4.5.3　等效球面地球的应用限制　42<br /> 4.6　等效平面地球及其应用限制[4]　42<br /> 4.6.1　等效平面地球　42<br /> 4.6.2　等效平面地球的射线曲率和曲率半径　43<br /> 4.6.3　等效平面地球法的应用限制　44<br /> 4.7　不同大气状态下的射线与等效地面　44<br /> 4.7.1　真实地球上球面分层线性大气中的射线　44<br /> 4.7.2　等效球面地球上均匀大气中的射线　45<br /> 4.7.3　等效平面地球上平面分层线性大气中的射线　46<br /> 参考文献　47<br /> <br /> 第5章　地面反射　49<br /> 5.1　镜反射和漫反射　49<br /> 5.2　地反射的几何参数　51<br /> 5.2.1　等效反射平面与等效高度　52<br /> 5.2.2　地反射线的掠射角　52<br /> 5.2.3　地反射射线的出射角和到达角　53<br /> 5.2.4　直接射线的出射角和到达角　53<br /> 5.3　反射点的位置和反射面的费涅尔区　53<br /> 5.4　费涅尔反射系数　55<br /> 5.5　球面反射的扩散系数　57<br /> 5.6　等效反射系数、有效反射系数与反射损耗　58<br /> 5.6.1　等效反射系数　58<br /> 5.6.2　有效反射系数　59<br /> 5.6.3　场的叠加、相干和非相干　60<br /> 5.6.4　地反射线和直接射线之间的程差与时延　60<br /> 5.6.5　地反射损耗　61<br /> 参考文献　61<br /> <br /> 第6章　地面障碍物的绕射[1]　62<br /> 6.1　地形、地面覆盖物对无线电波的阻挡　62<br /> 6.2　站点的地理位置、地形剖面与地球凸起　63<br /> 6.3　传播电路余隙与电路的几何参数　64<br /> 6.3.1　电路距离　64<br /> 6.3.2　电路的方位角　65<br /> 6.3.3　电路余隙　65<br /> 6.3.4　相对电路余隙　66<br /> 6.4　半无限吸取屏绕射场的波动解　67<br /> 6.4.1　半无限吸取屏绕射的波动解[1]　67<br /> 6.4.2　必要的电路余隙　69<br /> 6.4.3　半无限吸取屏绕射损耗的近似表达式　70<br /> 6.4.4　半无限吸取屏绕射损耗的线性表达式　70<br /> 6.5　半无限导体屏绕射的谱理论[4、5、1]　71<br /> 6.5.1　半无限导体屏绕射的求解　71<br /> 6.5.2　半无限导体屏绕射场解的物理意义　73<br /> 6.5.3　半无限导体屏绕射场在反射边界和阴影边界的连续性　73<br /> 6.5.4　半无限导体屏绕射场的几何光学解　74<br /> 6.6　地面电路半无限屏绕射场的几何光学解[1]　75<br /> 6.6.1　地面电路半无限屏绕射场的几何光学解　75<br /> 6.6.2　几何光学解与波动解的一致性[1]　77<br /> 6.6.3　几何光学解与波动解近似公式的一致性[13]　78<br /> 6.6.4　几何光学近似条件的定量表达[13]　79<br /> 6.7　地面电路多屏绕射场和绕射损耗的几何光学解[13]　80<br /> 6.7.1　二屏绕射损耗的几何光学解　80<br /> 6.7.2　三屏绕射损耗的几何光学解　81<br /> 6.7.3　多屏绕射损耗的几何光学解　82<br /> 6.8　地面电路多障碍屏绕射直观处理方法与几何光学解　83<br /> 6.9　光滑球面绕射损耗的计算及其他形状的障碍物　85<br /> 6.10　绕射损耗的经验预测模型[1、11、12]　86<br /> 6.10.1　实用的绕射障碍物分类　86<br /> 6.10.2　绕射损耗的实验测试方法　87<br /> 6.10.3　损耗-高度曲线与绕射损耗曲线　88<br /> 6.10.4　经验的绕射损耗预测模型　89<br /> 参考文献　90<br /> <br /> 第7章　大气气体吸取损耗　92<br /> 7.1　大气成分　92<br /> 7.2　大气吸取的物理过程　93<br /> 7.3　氧气吸取　95<br /> 7.4　水汽吸取　97<br /> 参考文献　98<br /> <br /> 第8章　无线电波传播的概率统计理论　99<br /> 8.1　随机变量与统计规律　99<br /> 8.2　均匀分布　101<br /> 8.3　二项式分布　102<br /> 8.4　正态分布　103<br /> 8.5　瑞利分布　105<br /> 8.5.1　场强幅度的分布　105<br /> 8.5.2　接收电平的概率分布　107<br /> 8.5.3　衰落深度的概率分布　108<br /> 8.6　Nakagami-Rice分布(I0分布)　109<br /> 8.7　Nakagami分布与伽马分布　111<br /> 8.7.1　以分贝表示的接收电平的分布　111<br /> 8.7.2　接收点场强的概率分布　112<br /> 8.7.3　相对接收功率的概率分布：伽马分布　113<br /> 8.7.4　单边高斯分布与麦克斯韦分布　114<br /> 8.8　概率统计与直方图　115<br /> 参考文献　116<br /> <br /> 第9章　接收信号的衰落　117<br /> 9.1　衰落与通信可靠度　117<br /> 9.2　衰落的基本概念　119<br /> 9.2.1　衰落的特性参数　119<br /> 9.2.2　衰落的机理　123<br /> 9.2.3　衰落的统计描述　124<br /> 9.3　绕射衰落　124<br /> 9.4　地反射衰落及其克服办法　126<br /> 9.5　多径衰落　127<br /> 9.5.1　固定和移动通信中的多径衰落　127<br /> 9.5.2　多径传播时的传输函数与多径时延　128<br /> 9.5.3　平衰落储备与净衰落储备　129<br /> 9.6　克服衰落影响的措施　129<br /> 9.6.1　空间分集　130<br /> 9.6.2　频率分集　131<br /> 9.6.3　自适应均衡技术　131<br /> 参考文献　131<br /> <br /> 第10章　自由空间与地反射理论传播模型　133<br /> 10.1　自由空间传播模型[1]　133<br /> 10.2　地面反射理论传播模型[1]　134<br /> 10.2.1　反射点离发射站和接收站的水平距离　134<br /> 10.2.2　入射线和地反射线的作图　136<br /> 10.2.3　地面反射区的第一费涅尔椭圆　136<br /> 10.2.4　地面反射系数　137<br /> 10.2.5　地反射损耗　138<br /> 10.3　平地模型　139<br /> 10.3.1　理想平地模型　139<br /> 10.3.2　修正平地模型(BULIN-GTON模型)[3]　139<br /> 10.4　精确的二射线模型[1]　140<br /> 10.5　理想光滑平坦地面的理论传播模型　142<br /> 参考文献　143<br /> <br /> 第11章　绕射损耗预测模型　144<br /> 11.1　刃峰绕射模型　144<br /> 11.2　球形地面绕射模型　146<br /> 11.2.1　球面地球绕射损耗的近似表达式　146<br /> 11.2.2　计算距离项　146<br /> 11.2.3　天线高度增益项　147<br /> 11.3　圆柱形障碍的绕射损耗　148<br /> 11.4　双孤立刃型障碍绕射损耗　148<br /> 11.4.1　交替法　149<br /> 11.4.2　主障碍法　150<br /> 11.5　UTD劈形障碍绕射损耗预测模型　150<br /> 11.6　经验绕射损耗预测模型[1、8、9、10、11、12]　153<br /> 参考文献　154<br /> <br /> 第12章　大气吸取与散射损耗预测模型　156<br /> 12.1　地面电路大气吸取模型　156<br /> 12.2　地空电路大气吸取模型　157<br /> 12.3　对流层散射损耗预测模型　158<br /> 12.3.1　对流层散射基本传输损耗　159<br /> 12.3.2　气象参数和大气结构参数　159<br /> 12.3.3　散射角(电路角距离)计算　160<br /> 12.3.4　与公共散射体积高度相关的损耗　160<br /> 12.3.5　时间变换因子　161<br /> 12.3.6　天线口径与介质耦合损耗　161<br /> 12.3.7　气候区的选择　161<br /> 参考文献　163<br /> <br /> 第13章　降雨与云雾衰减预测模型　164<br /> 13.1　地面电路雨衰减　164<br /> 13.1.1　地面电路0.01%时间被超过的雨衰减　164<br /> 13.1.2　地面电路%时间被超过的雨衰减　165<br /> 13.2　地空电路雨衰减　165<br /> 13.2.1　地空电路0.01%时间被超过的雨衰减　166<br /> 13.2.2　地空电路p%时间被超过的雨衰减　167<br /> 13.3　云、雾衰减预测模型[1、5]　168<br /> 13.3.1　云、雾物理模型　168<br /> 13.3.2　云、雾衰减率　169<br /> 13.3.3　云、雾衰减预测模型　170<br /> 参考文献　170<br /> <br /> 第14章　移动通信传播损耗统计预测模型　172<br /> 14.1　Okumura-Hata传播模型　172<br /> 14.2　ITU传播模型　174<br /> 14.3　COST 231模型　176<br /> 14.3.1　模型基本参数的定义　176<br /> 14.3.2　视距情况的基本传输损耗　177<br /> 14.3.3　非视距情况的基本传输损耗　177<br /> 14.3.4　本模型的适用条件　178<br /> 14.3.5　各项参数的影响　178<br /> 14.3.6　试算数据与结果　182<br /> 14.4　COST 231-HATA模型[6、9]　183<br /> 14.5　Egli模型　184<br /> 14.6　ITU-R REC.P.370和ITU-R REC.P.529模型　184<br /> 14.7　Lee(李建业)宏蜂窝模型　186<br /> 参考文献　187<br /> <br /> 第15章　移动通信传播损耗本地化统计<br /> 模型[1]　188<br /> 15.1　决定性模型与统计模型　188<br /> 15.2　基本模型的选择　188<br /> 15.3　路测实施与测试数据结构　190<br /> 15.4　传播模型的本地化　190<br /> 15.5　最小二乘法　191<br /> 参考文献　192<br /> <br /> 第16章　微小区与室内传播预测模型　194<br /> 16.1　ITU-R微蜂窝传播模型　194<br /> 16.1.1　视距传播模型　195<br /> 16.1.2　越过屋顶的非视距传播模型　197<br /> 16.1.3　拐过街角的非视距传播模型　199<br /> 16.1.4　默认值　200<br /> 16.2　一个新的微微蜂窝视距传播模型[6]　201<br /> 16.2.1　多个传播模型的比较与结论　201<br /> 16.2.2　室外视距传播模型的建立　203<br /> 16.2.3　新模型与其他模型的比较　204<br /> 16.3　Lee微蜂窝传播预测模型　204<br /> 16.4　室内传播模型　205<br /> 16.4.1　ITU-R室内传播模型　205<br /> 16.4.2　Keenan-Motley模型　206<br /> 16.5　建筑物与人体的影响　207<br /> 16.5.1　建筑物外墙的穿透损耗　207<br /> 16.5.2　建筑物内墙的穿透损耗　207<br /> 16.5.3　管道衰减[15]　207<br /> 16.5.4　街道走向修正　208<br /> 16.5.5　人体损耗　209<br /> 参考文献　209<br /> <br /> 第17章　地面固定和移动通信衰落预测模型　211<br /> 17.1　地面固定业务多径衰落预测模型　211<br /> 17.1.1　反射电路的衰落深度预测[3]　212<br /> 17.1.2　无地反射电路的衰落深度预测　214<br /> 17.1.3　正常基本传输损耗与正常接收电平　214<br /> 17.1.4　衰落储备预测　215<br /> 17.2　移动通信衰落预测模型　215<br /> 17.3　地空电路上电离层传播引起的衰落　216<br /> 17.3.1　电离层传播效应　216<br /> 17.3.2　地空电路几何参数　217<br /> 17.3.3　电离层闪烁衰落预测模型　218<br /> 参考文献　221<br /> <br /> 第18章　航空移动、海上移动与雷达定位业务传播预测模型　222<br /> 18.1　航空移动业务传播预测模型　222<br /> 18.1.1　传播模型　222<br /> 18.1.2　主要已知参数　222<br /> 18.1.3　基本传输损耗数据与曲线　223<br /> 18.1.4　基本传输损耗数据表　224<br /> 18.1.5　查数据表　225<br /> 18.1.6　基本传输损耗内插值　226<br /> 18.1.7　场强与基本传输损耗　227<br /> 18.1.8　App逻辑流程框图　227<br /> 附：航空移动业务基本传输损耗数据表　228<br /> 18.2　海上移动业务传播预测模型　235<br /> 18.2.1　传播模型　235<br /> 18.2.2　需要输入的参数　235<br /> 18.2.3　基本传输损耗数据与曲线　237<br /> 18.2.4　数据表　238<br /> 18.2.5　电路距离与方位角　239<br /> 18.2.6　查表与内插求场强　239<br /> 18.2.7　时间内插　240<br /> 18.2.8　气候、移动台天线高度和地点百分数等修正项计算　240<br /> 附：海上移动业务场强数据表　242<br /> 18.3　雷达定位业务自由空间传播模型　250<br /> 参考文献　251<br /> <br /> 第19章　无线广播业务传播预测模型　252<br /> 19.1　30～1000MHz广播业务传播模型　252<br /> 19.1.1　输入参数　252<br /> 19.1.2　做数据表　253<br /> 19.1.3　电路距离计算　254<br /> 19.1.4　距离与高度内插　254<br /> 19.1.5　场强的时间内插　255<br /> 19.1.6　各修正项的计算　255<br /> 19.1.7　地点百分数修正项　257<br /> 19.1.8　计算场强　258<br /> 附录19-1：3～1000MHz广播场强数据表　259<br /> 19.2　1～3GHz广播业务传播模型[3]　264<br /> 19.2.1　输入参数　264<br /> 19.2.2　电路距离和方位角计算　266<br /> 19.2.3　参考场强查表　266<br /> 19.2.4　距离内插与地形余隙角修正　266<br /> 19.2.5　T%时间的场强　267<br /> 19.2.6　L%地点的场强　268<br /> 19.2.7　基本传输损耗　268<br /> 19.2.8　真实场强　268<br /> 附录19-2：1～3GHz广播业务场强数据表　268<br /> 参考文献　274<br /> <br /> 第20章　卫星通信业务传播预测模型　275<br /> 20.1　地空通信中的对流层传播效应模型[1]　275<br /> 20.1.1　参数定义　276<br /> 20.1.2　地空电路的几何参数：仰角、方位角、电路<br /> 距离　276<br /> 20.1.3　对流层闪烁衰落　277<br /> 20.1.4　波束扩散损耗　278<br /> 20.1.5　站址分集改善系数与分集增益　279<br /> 20.2　卫星海上移动业务中的海面反射引起的衰落　280<br /> 20.3　卫星航空移动业务中地面与水面反射引起的衰落　283<br /> 20.4　卫星陆地移动业务中地面树木和建筑物的遮蔽效应　285<br /> 20.4.1　路边树遮蔽传播模型　285<br /> 20.4.2　路边建筑物遮蔽传播模型　287<br /> 20.4.3　手持终端的用户身体阻挡　289<br /> 20.4.4　地形引起的多径衰落模型　290<br /> 20.4.5　混合传播条件的衰落统计模型　292<br /> 20.5　当地局部环境的影响　294<br /> 20.5.1　建筑物进入损耗　294<br /> 20.5.2　汽车进入损耗　295<br /> 参考文献　295<br /> <br /> 中英文名词对照表　296