MATLAB仿真：井下巷道无线电波传输规律与射线追踪法研究

井下巷道无线电波传输规律的Matlab仿真研究是一项针对矿井下无线网络建设的关键挑战进行深入探讨的工作。该研究由贺爱萍、题正义和贺福平三位作者完成，他们隶属于辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，致力于解决电波在地下复杂环境中传输的难题。他们基于帐篷定律，构建了一种矩形隧道射线传输模型，通过迭代算法计算各次射线的传输距离。 传统的多径效应在巷道内并不被视为干扰，而是被发现能够增强信号并促进弯道传输，这是研究中的一个创新性发现。该研究借鉴了地面受限空间无线信道仿真技术的发展趋势，不再局限于理论分析，而是通过Matlab仿真工具，对巷道中无线电波的实际传播行为进行了模拟和理解。 文章首先介绍了巷道内电磁波传播的两种理论：一是波导传输原理，将巷道壁视为有损介质，用于分析不同尺寸巷道的电波特性；二是几何光学理论，考虑反射波的叠加，将巷道壁反射效果等同于镜像源。这两种理论提供了对巷道内无线信号传播路径和衰减的全面理解。 在无线信道仿真部分，研究者具体阐述了如何应用RayTracing（射线追踪法）来分析巷道多径模型，构建实际巷道中的射线模型。通过这些模型，他们观察到了频率升高时时延扩展降低的现象，以及随着距离增加时延扩展的增加趋势。这些仿真结果为优化井下无线网络设计提供了重要的依据，有助于提升信号质量和覆盖范围，从而更好地服务于矿井生产管理。 总结来说，这项研究通过Matlab仿真技术，深入探究了井下巷道无线电波的传输规律，为解决矿井无线通信难题提供了实用的理论支持和技术手段，对推动矿井信息化建设具有重要意义。