無線通信傳播工程

目 錄
第 1章 無線電波簡介\t001
1．1 引言\t001
1．2 無線電服務(wù)\t002
1．3 國際通行編碼和標(biāo)準(zhǔn)\t003
1．3．1 目標(biāo)\t003
1．3．2 編碼和標(biāo)準(zhǔn)類型\t004
1．3．3 無線電規(guī)則\t004
1．3．4 ITU-R推薦規(guī)范\t005
1．4 基本術(shù)語和定義\t006
1．5 無線電系統(tǒng)分類\t006
1．5．1 基于頻帶的分類\t006
1．5．2 基于服務(wù)類型的分類\t006
1．6 無線電頻帶\t007
1．6．1 頻率在無線通信中的地位\t007
1．6．2 頻帶的分類\t008
1．7 頻帶的應(yīng)用\t010
1．7．1 ELF、ULF和VLF頻帶\t010
1．7．2 LF頻帶（30～300 kHz）\t010
1．7．3 MF頻帶（300～3 000 kHz）\t010
1．7．4 HF頻帶（3～30 MHz）\t011
1．7．5 VHF頻帶（30～300 MHz）\t011
1．7．6 UHF頻帶（300～3 000 MHz）\t011
1．7．7 SHF頻帶（3～30 GHz）\t012
1．7．8 EHF頻帶（30～300 GHz）\t012
1．7．9 微米和納米帶\t012
1．8 頻率分配\t013
1．8．1 概述\t013
1．8．2 頻率登記\t013
1．8．3 ITU頻率分配區(qū)域\t013
1．8．4 頻率分配\t014
1．9 大氣層\t016
1．9．1 對(duì)流層\t016
1．9．2 平流層\t017
1．9．3 電離層\t017
1．9．4 磁層\t018
1．10 發(fā)射標(biāo)識(shí)\t018
1．11 總結(jié)\t019
1．12 思考題\t020
第 2章 無線電波傳播的基本原理\t024
2．1 引言\t024
2．2 傳輸媒介\t025
2．2．1 媒介特性\t025
2．2．2 無線電波的速度\t026
2．2．3 無線電波的穿透深度\t027
2．3 電磁波\t028
2．3．1 麥克斯韋方程\t028
2．3．2 電磁波譜\t029
2．4 波動(dòng)方程和頻譜\t030
2．4．1 平面波\t030
2．4．2 無線電頻譜\t031
2．5 媒介對(duì)無線電波的影響\t031
2．6 傳播參數(shù)\t032
2．7 無線電波極化\t032
2．8 無線電波極化的主要類型\t033
2．9 無線電鏈路\t036
2．10 自由空間損耗\t037
2．10．1 功率通量密度\t037
2．10．2 自由空間損耗\t038
2．10．3 ITU-R公式\t040
2．11 有效輻射功率\t042
2．11．1 天線增益\t042
2．11．2 ERP和EIRP\t043
2．11．3 電場強(qiáng)度\t044
2．12 傳輸損耗\t045
2．12．1 無線電鏈路損耗術(shù)語\t045
2．12．2 基本傳輸損耗\t046
2．12．3 系統(tǒng)損耗和總損耗\t047
2．13 無線電射線路徑和K因子\t047
2．13．1 射線路徑曲率\t047
2．13．2 K因子\t050
2．14 總結(jié)\t051
2．15 思考題\t051
第3章 無線電波在對(duì)流層中的傳播\t055
3．1 引言\t055
3．2 地球大氣\t056
3．2．1 主要參數(shù)\t056
3．2．2 下部對(duì)流層\t056
3．2．3 標(biāo)準(zhǔn)地球大氣\t057
3．2．4 非標(biāo)準(zhǔn)大氣參數(shù)\t059
3．3 無線電波折射\t060
3．3．1 空氣折射率\t060
3．3．2 電波路徑和有效地球半徑\t061
3．4 K因子\t061
3．4．1 定義\t061
3．4．2 K因子的變化范圍\t062
3．4．3 地球凸起\t064
3．4．4 無線電地平線\t065
3．4．5 大氣波導(dǎo)\t066
3．5 對(duì)流層無線電波衰減\t074
3．5．1 引言\t074
3．5．2 降雨衰減\t075
3．5．3 云霧衰減\t077
3．5．4 冰雹和降雪衰減\t079
3．5．5 氣懸浮顆粒\t080
3．6 無線電波反射\t081
3．6．1 反射方程\t081
3．6．2 多徑接收\t084
3．6．3 覆蓋圖和高度增益曲線\t086
3．6．4 菲涅耳區(qū)\t089
3．6．5 菲涅耳區(qū)半徑計(jì)算\t090
3．7 無線電波衍射\t093
3．7．1 引言\t093
3．7．2 衍射參數(shù)\t094
3．7．3 衍射區(qū)域的場\t095
3．7．4 干擾區(qū)域的場\t096
3．7．5 中路區(qū)域的場\t098
3．8 障礙物的衰減\t100
3．8．1 衍射條件下的障礙物損耗\t101
3．8．2 阻塞的無線電路徑\t103
3．9 森林和植被區(qū)\t105
3．9．1 綜述\t105
3．9．2 VHF/UHF頻帶\t106
3．9．3 SHF/EHF頻帶\t108
3．10 總結(jié)\t112
3．11 思考題\t113
第4章 無線電波在電離層中的傳播\t119
4．1 引言\t119
4．2 電離層中的電離\t120
4．2．1 電離和等離子態(tài)\t120
4．2．2 電離層分類\t121
4．2．3 電離現(xiàn)象\t121
4．3 在中頻/高頻頻帶的電離層通信\t122
4．3．1 無線電波在電離層的傳播\t122
4．3．2 應(yīng)用\t123
4．3．3 電離層中的垂直傳播\t124
4．3．4 電離層波的傾斜傳播\t126
4．3．5 最佳使用頻率\t127
4．3．6 長距離通信\t128
4．3．7 D子層和日/夜頻率的影響\t130
4．3．8 不同傳輸模式的時(shí)延\t130
4．3．9 太陽效應(yīng)\t133
4．3．10 地磁場效應(yīng)\t134
4．4 電離層對(duì)衛(wèi)星通信的影響\t135
4．4．1 主要影響\t135
4．4．2 電離層電離\t135
4．4．3 法拉第旋轉(zhuǎn)\t136
4．4．4 群時(shí)延\t137
4．4．5 色散\t138
4．4．6 閃爍\t139
4．4．7 電離層效應(yīng)的頻率依賴性\t141
4．5 電離層參考特征\t142
4．5．1 引言\t142
4．5．2 映射函數(shù)\t143
4．5．3 f0F2和M（3 000）F2的預(yù)測\t145
4．5．4 f0E的預(yù)測\t146
4．5．5 f0F1的預(yù)測\t148
4．5．6 軟件項(xiàng)目\t149
4．6 電離層主要參數(shù)\t150
4．6．1 主要指標(biāo)\t150
4．6．2 太陽黑子數(shù)目\t150
4．6．3 Φ指數(shù)\t151
4．7 總結(jié)\t152
4．8 思考題\t153
第5章 無線電波在3 kHz～30 MHz頻帶中的傳播\t157
5．1 引言\t157
5．1．1 應(yīng)用\t157
5．1．2 發(fā)展趨勢\t158
5．1．3 主要考慮因素\t158
5．2 在VLF/LF頻帶的傳播\t158
5．2．1 引言\t158
5．2．2 無線電波在海水中傳播\t159
5．2．3 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)\t160
5．2．4 潛艇無線電通信\t161
5．2．5 地球大氣層中的傳播\t166
5．3 表面波傳播\t166
5．3．1 引言\t166
5．3．2 電氣特性\t167
5．3．3 電氣特性變化\t167
5．3．4 波滲透\t168
5．3．5 電氣特性的有效因素\t169
5．3．6 接收功率\t170
5．3．7 垂直極化波\t170
5．3．8 水平極化波\t172
5．3．9 ITU-R圖表\t173
5．3．10 混合路徑\t178
5．4 MF/HF頻段的波傳播\t180
5．4．1 控制點(diǎn)的位置\t181
5．4．2 E層和F2層的篩選頻率\t182
5．4．3 傳播模式\t183
5．4．4 波仰角\t183
5．4．5 波場強(qiáng)度\t184
5．4．6 接收功率\t188
5．4．7 信噪比\t188
5．4．8 最低可用頻率\t189
5．4．9 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)\t189
5．4．10 MF頻段中的波傳播\t192
5．5 總結(jié)\t194
5．6 思考題\t195
第6章 地面移動(dòng)無線電傳播\t200
6．1 引言\t200
6．2 衍射損耗\t201
6．2．1 菲涅耳區(qū)\t201
6．2．2 基本概念\t203
6．2．3 球形地球的衍射\t204
6．2．4 障礙衍射\t207
6．2．5 單刃障礙\t208
6．2．6 單圓障礙\t209
6．2．7 雙重隔離障礙\t212
6．2．8 多重隔離障礙\t214
6．3 移動(dòng)無線電通信的傳播環(huán)境\t216
6．4 信號(hào)電平變化\t217
6．4．1 引言\t217
6．4．2 陰影\t217
6．4．3 位置變化\t218
6．4．4 時(shí)間變化\t221
6．4．5 位置和時(shí)間變化\t222
6．4．6 衰落余量\t222
6．5 極化\t224
6．5．1 去極化效應(yīng)\t224
6．5．2 極化分集\t224
6．6 天線高度\t225
6．6．1 概要\t225
6．6．2 天線高度增益\t225
6．6．3 固定天線高度增益\t227
6．6．4 移動(dòng)天線增益\t229
6．7 反射和多徑\t229
6．7．1 局部反射\t229
6．7．2 主要和不需要信號(hào)之間的相關(guān)性\t230
6．7．3 多徑衰落\t230
6．8 時(shí)延擴(kuò)展\t232
6．8．1 接收信號(hào)時(shí)延\t232
6．8．2 系統(tǒng)性能\t233
6．9 氣候影響\t233
6．9．1 折射率\t234
6．9．2 氣候因素\t234
6．10 地球影響\t235
6．10．1 海水\t235
6．10．2 田野和丘陵\t236
6．11 導(dǎo)向無線電波傳播\t237
6．11．1 隧道中的無線電波傳播\t238
6．11．2 漏電饋線\t238
6．11．3 風(fēng)道\t239
6．12 移動(dòng)效應(yīng)\t239
6．12．1 周邊地區(qū)\t239
6．12．2 身體損耗\t239
6．13 媒體條件\t240
6．13．1 引言\t240
6．13．2 主要因素\t241
6．13．3 接收功率方程\t241
6．14 接收信號(hào)電平\t244
6．14．1 引言\t244
6．14．2 鏈路功率預(yù)算方程\t244
6．15 區(qū)域覆蓋預(yù)測模型\t247
6．15．1 引言\t247
6．15．2 模型分類\t247
6．15．3 模型局限性\t248
6．16 基本模型\t248
6．16．1 理論模型\t248
6．16．2 簡單的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚛t249
6．17 應(yīng)用模型\t250
6．17．1 Bullington模型\t251
6．17．2 Hata模型\t252
6．17．3 COST 231-Hata模型\t255
6．17．4 Lee模型\t256
6．18 總結(jié)\t258
6．19 思考題\t259
第7章 視距傳播\t268
7．1 引言\t268
7．1．1 傳播環(huán)境\t268
7．1．2 主要因素\t269
7．1．3 頻帶\t269
7．2 射線軌跡\t270
7．2．1 無線電路徑曲率半徑\t270
7．2．2 K因子\t272
7．2．3 地球大氣層\t273
7．2．4 K因子的典型值\t274
7．2．5 無線電波路徑剖面\t275
7．3 地面障礙物\t278
7．3．1 障礙物類型\t278
7．3．2 菲涅耳區(qū)半徑\t279
7．3．3 衍射損耗\t279
7．4 無線電路徑間隙\t281
7．4．1 單天線標(biāo)準(zhǔn)\t281
7．4．2 雙天線空間分集標(biāo)準(zhǔn)\t281
7．4．3 三天線空間分集配置\t282
7．4．4 最低天線高度\t282
7．4．5 單天線高度\t283
7．4．6 天線空間分集\t283
7．4．7 最佳天線高度\t284
7．4．8 天線周圍間隙\t285
7．5 視距無線鏈路中的傳播損耗\t286
7．5．1 通信方程\t286
7．5．2 傳播損耗\t288
7．5．3 降水損耗\t289
7．5．4 交叉極化鑒別\t293
7．5．5 天線耦合損耗\t295
7．6 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)\t296
7．6．1 假設(shè)參考電路\t296
7．6．2 系統(tǒng)等級(jí)\t297
7．6．3 可用性和不可用性標(biāo)準(zhǔn)\t297
7．6．4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)\t299
7．6．5 性能標(biāo)準(zhǔn)\t299
7．7 接收信號(hào)的衰減\t300
7．7．1 永久性衰減\t300
7．7．2 偶爾衰減\t301
7．7．3 衰落\t301
7．7．4 多徑\t301
7．7．5 過度接收\t304
7．7．6 衰落發(fā)生概率\t306
7．7．7 ITU-R新方法\t309
7．8 中斷時(shí)間\t314
7．8．1 引言\t314
7．8．2 衰落余量\t314
7．8．3 連接中斷時(shí)間\t315
7．8．4 計(jì)算衰落余量\t316
7．9 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)\t317
7．9．1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)\t317
7．9．2 無線電站點(diǎn)選擇\t318
7．9．3 基礎(chǔ)和地球網(wǎng)絡(luò)\t318
7．9．4 氣候\t319
7．9．5 無線電路徑傾斜\t319
7．9．6 Z字形路徑\t319
7．9．7 路徑長度\t320
7．9．8 天線周圍間隙\t320
7．9．9 無線電源\t320
7．9．10 降水\t320
7．9．11 改進(jìn)技術(shù)\t321
7．9．12 技術(shù)計(jì)算\t321
7．10 總結(jié)\t321
7．11 思考題\t323
第8章 導(dǎo)向介質(zhì)中的傳播\t329
8．1 引言\t329
8．2 RF漏電電纜\t329
8．3 波導(dǎo)\t331
8．3．1 TE模式\t332
8．3．2 TM模式\t334
8．4 光纖電纜\t336
8．4．1 引言\t336
8．4．2 FOC頻帶和窗口\t338
8．4．3 在電信中的應(yīng)用\t340
8．4．4 FOC傳播準(zhǔn)則\t343
8．4．5 主要參數(shù)\t347
8．4．6 FOC網(wǎng)絡(luò)中的限制因素\t349
8．4．7 FOC標(biāo)準(zhǔn)\t352
8．4．8 FOC電信網(wǎng)絡(luò)\t352
8．4．9 FOC鏈路計(jì)算\t355
8．4．10 機(jī)械和民事方面的考慮\t362
8．5 總結(jié)\t363
8．6 思考題\t363
第9章 無線電波傳播專題\t368
9．1 范圍\t368
9．2 光學(xué)無線電鏈路\t369
9．2．1 引言\t369
9．2．2 主要的大氣影響\t369
9．2．3 大氣吸收\t370
9．2．4 大氣散射\t371
9．2．5 閃爍\t372
9．2．6 大氣降水\t373
9．2．7 氣溶膠吸收\t376
9．2．8 環(huán)境日光效應(yīng)\t376
9．2．9 能見度\t377
9．3 光無線電鏈路設(shè)計(jì)\t378
9．3．1 設(shè)計(jì)計(jì)算\t379
9．3．2 FSO鏈路設(shè)計(jì)\t383
9．4 在20～375 THz頻帶中的無線電波傳播\t386
9．4．1 大氣的主要影響\t387
9．4．2 吸收\t387
9．4．3 散射\t388
9．4．4 湍流\t389
附錄A 對(duì)數(shù)單位制\t391
A．1 引言\t391
A．2 定義\t391
A．3 基本公式\t392
A．4 常用的對(duì)數(shù)量\t392
A．5 對(duì)數(shù)單位制準(zhǔn)則\t393
A．6 對(duì)數(shù)單位制的優(yōu)點(diǎn)\t394
附錄B ITU-R推薦規(guī)范P系列\(zhòng)t396
附錄C 基于ITU-R的非電離媒質(zhì)傳播術(shù)語和定義\t400
參考文獻(xiàn)\t404
名詞索引\t407