煤矿井巷电磁波传播特性分析与仿真研究

煤矿井巷多径电波接收信号特性分析 本文通过对煤矿井巷内电磁波的多径传播规律的分析，得到电磁波在煤矿井巷的传播特性。在帐篷定理模型基础上，推导出接收信号入射角求解公式及接收功率计算公式。仿真分析结果显示：载波频率从1Hz增加到5GHz时，信号损耗先增加后减小；通信距离增加导致接收功率衰减变大，且垂直极化波的衰减大于水平极化波；载波频率越低，时延扩展越大；通信距离增加导致时延扩展变大，且垂直极化波的时延扩展比水平极化波小。 多径传播是煤矿井巷内部的一种特殊的传播现象，因为空间的受限性和电磁波的来回反射，导致电磁波在井巷中传播时出现多径效应。多径传播会引起接收信号幅度衰落和时延扩展，造成接收信号的起伏波动和码间干扰（ISI）。 煤矿井巷内部的电磁波传播特性研究具有典型性，研究结果可以应用于其他横截面形状的井巷。矩形空直井巷内电磁波的传播特性可以近似看作一束光线，用射线跟踪法来研究它的传播特性。 本文的研究结果可以应用于煤矿井巷内部的无线数字通信，提高通信质量和可靠性。同时，本文的研究结果也可以应用于其他类似的受限空间的电磁波传播研究。 知识点： 1.煤矿井巷多径电波接收信号特性分析：煤矿井巷内部的电磁波传播特性研究，分析了矩形空直井巷内电磁波的多径传播规律。 2.多径传播：煤矿井巷内部的一种特殊的传播现象，电磁波在井巷中传播时出现多径效应。 3.帐篷定理模型：在帐篷定理模型基础上，推导出接收信号入射角求解公式及接收功率计算公式。 4.信号损耗：载波频率从1Hz增加到5GHz时，信号损耗先增加后减小。 5.通信距离：通信距离增加导致接收功率衰减变大，且垂直极化波的衰减大于水平极化波。 6.时延扩展：载波频率越低，时延扩展越大；通信距离增加导致时延扩展变大，且垂直极化波的时延扩展比水平极化波小。 7.煤矿井巷内部的电磁波传播特性研究：煤矿井巷内部的电磁波传播特性研究具有典型性，研究结果可以应用于其他横截面形状的井巷。 本文通过对煤矿井巷内电磁波的多径传播规律的分析，得到电磁波在煤矿井巷的传播特性，并讨论了多径传播、信号损耗、通信距离、时延扩展等问题，为煤矿井巷内部的无线数字通信提供了理论依据。