无线通信技术：自由空间传播损耗与链路特性分析

该资源是关于无线通信技术的PPT文档，主要讲解了无线通信中的星-地链路传输特性，包括自由空间传播损耗、大气影响、多径效应以及链路附加损耗等关键概念。 无线通信技术是现代通信的重要组成部分，尤其是在移动通信和卫星通信领域。在无线通信中，信号从发射端传输到接收端会经历多种类型的损耗。3.1章节重点介绍了星-地链路传输中的传播特性。 1. 自由空间传播损耗：这是无线电波在无阻碍的开阔空间中传播时遇到的基本损耗。根据公式Lf=92.44+20lgd+20lgf，损耗与传播距离d和频率f有关。当距离增大或频率提高时，损耗也会相应增加。自由空间传播损耗与距离的关系图和频率变化的关系曲线揭示了这一规律，30GHz附近存在较低的损耗区。 2. 链路附加损耗：除了自由空间损耗，还有其他因素导致信号强度下降。如大气吸收损耗，主要由氧气和水蒸气引起，特别是在特定频率如22.3GHz和60GHz附近。雨衰是另一种重要的附加损耗，雨滴对微波信号有吸收和散射效应。此外，折射、散射、电离层闪烁及多径传播等也会造成额外损耗。 3. 多径效应：当信号经过建筑物、树木或其他物体反射后与直射波合并，会产生相位差，可能导致信号质量下降，甚至出现衰落现象。接收信号的包络会呈现lognormal分布，影响通信质量。 4. 大气、雨、云、雪、雾等造成的吸收和散射损耗：这些自然现象会吸收或散射无线电信号，特别是在高频段，损耗尤为显著。在0.3~10GHz的频段，大气损耗相对较小，因此这个频段通常用于无线通信。 5. 噪声功率谱密度：在无线通信中，噪声是不可避免的，其功率谱密度n0与温度相关，通常以dBW/K·Hz为单位表示。在计算链路预算时，必须考虑噪声的影响。 6. 天线方向图参数：天线的方向性对通信质量至关重要，主要参数包括增益、半功率波束宽度和旁瓣等级等。旁瓣发送的功率可能干扰其他无线电系统。 无线通信技术涉及多个复杂的因素，理解并优化这些因素对于实现高效、可靠的无线通信至关重要。在设计无线通信系统时，需要综合考虑这些损耗和影响，以确保信号的稳定传输和接收。