使用城區峽谷模型的無線電波傳播預測方法
2023-07-11 05:39:01
專利名稱：使用城區峽谷模型的無線電波傳播預測方法
技術領域：
本發明一般涉及一種使用城區峽谷模型(urban canyon model)的無線電波預測技術。本發明具體適用於無線通信系統的設計。
在數字微小區通信系統中，中繼器天線分布在整個地理覆蓋區域上，尤其是城市，以直接與無線通信設備通信。中繼器天線一般通過銅製電纜、光纜或光波導硬連接到為小區服務的主基站(BTS)。在設計微小區系統時要考慮的一項重要因素是，如何放置這些天線來避免出現信號強度不足的盲區(deadzone)。產生盲區的原因有建築物的多次反射等，這些聚集在特定位置上的建築物使得信號漸隱漸顯。
在實際上可以採用一些方法來優化放置中繼器天線，使由多次反射造成的性能劣化降至最小。然而，這些方法均費時費錢。所以，希望採用一種方法，來建模並預測城區環境中到達適當天線位置的射頻(RF)傳播。城區峽谷模型就是這樣的一種模型，它定義了在一對建築物和地面之間的空間中形成的峽谷。假定建築物和地面都是損耗介質。假定發射天線和接收天線垂直地平面而立。發射的RF能量在建築物和地面上產生了多次反射波。如果已知發射天線發送到接收天線的無線電波的傳播路線，則可以獲得在各個反射點上的反射係數。還可以得到表示在各個反射波的傳播路線發生的反射次數的數值。為此，將採用鏡像技術。
圖1示出了現有技術的城區峽谷模型的環境。如圖中所示，包括地面3、建築物#11、以及建築物#22的筆直道路被建模成為一介質峽谷10。按圖1所示來設定各個建築物#11、建築物#22和地面介質的介電常數(ε1,ε2,ε3)和磁導率(μ1,μ2,μ3)。在峽谷中有三維坐標為(xt,yt,zt)的發射天線4、和三維坐標為(xr,yr,zr)的接收天線5。假定發射天線4發出的無線電波(即，輻射線)為全方向性輻射的。此無線電波之一是無任何反射地直接到達接收天線的直接波。其它無線電波是被兩個建築物1,2的一個或更多外牆表面和地表面3反射後到達接收天線的多次反射波。採用鏡像技術來求得外牆表面和/或地面上反射多次反射波的確切點。
在圖1中假定兩個建築物的表面在y和z方向上無限大，地面在y方向上無限大。因為各個反射面的尺寸遠大於所發射的無線電波的波長，所以這個假定是可行的。於是，假定在建築物1和2的兩個表面上產生無限多的鏡像天線。在地平面下產生其它的鏡像天線。各鏡像天線無論在地面上還是在地面下，都要對應於建築物或地表面之中一個的反射；各鏡像天線的位置取決於它的相應反射線的位置和方向。一旦定義了所有鏡像天線，則採用自由空間模型來計算接收天線5的接收功率，這將對不同鏡像天線的RF能量貢獻求和。定義接收天線5處接收的直接波產生的接收功率和多次反射波產生的接收功率的方程如下方程1Pr=Pr(4)2|n=0GnRnejkrnrn|2]]>其中，Pt是發射功率，λ是無線電波的波長，k是波數(2π/λ),n是傳播路線號，Gn是在第n個傳播路線上發射和接收天線的增益乘積的平方根，Rn是路線的反射係數，rn是在發射天線4和第n個接收鏡像天線之間傳播路線的距離。如果n=0，則表示直接波，所有其餘的n值表示反射波。考慮到發射和接收天線的方向性和波束寬度，Gn的值可以根據發射和接收天線的相對位置而變化。參數Rn表示建築物1,2和/或地面3上反射的波的反射係數與反射次數的乘積。方程1假定無線電波均是垂直極化的(θ方向)。只計入輻射場強度而不考慮極化的影響。
圖2A和2B示出用於產生和對鏡像天線編號的現有技術過程。圖2A示出了x軸上的鏡像天線產生過程，圖2B示出鏡像天線的編號過程。
下面將解釋用於求得存在於峽谷模型中直接波和多次反射波的傳播路線的現有技術算法。
還是參照圖1，因兩個介質表面即建築物的外牆表面，產生了對應於外牆表面反射波的鏡像天線。地平面下的鏡像天線對應於包含地面反射的反射波。Rnv表示因兩個建築物1,2表面和地表面3反射而產生的鏡像接收天線，其中n是特定鏡像天線的號碼，v是代表鏡像天線是在地平面以上還是之下的號碼。對於一個在地平面上的鏡像天線，號碼v的值是「0」；對於一個在地乎面下的鏡像天線，號碼v的值是「1」。因此，Rn0指示地平面上的第n個鏡像接收天線，Rn1指示地平面下的第n個鏡像接收天線。
由兩個建築物表面產生的無限多的鏡像天線按下述方式來編號實際接收天線5的n=0，因此它被表示為R00。兩個建築物外牆反射所產生的鏡像天線按如下方式編號順序地，由奇數指定處在x＜0區域中的鏡像天線，由偶數來指定處於x＞0區域中的鏡像天線。圖2A示出了編號後的天線，編號規則由圖2B中的方波來說明。對於所考慮的各個傳播路線，假定發射天線產生兩個鏡像天線R10和R20。鏡像天線R10和R20分別對應於左和右側建築物表面的反射。由R10產生的鏡像天線由方波下部中的號碼來表示，由R20產生的鏡像天線由方波上部中的號碼來表示。於是，鏡像天線R10(即，圖2A中的R1或圖2B中的「1」)產生的一個射線被右側建築物反射，就產生了鏡像天線R40(即，圖2A中的R4或圖2B中的「4」)。然後R40產生鏡像天線R50，這樣進行下去，直到RF能量經過連續的多次反射到達接收天線。同樣，鏡像天線R20產生了鏡像天線R30、R60等等。這裡應注意，此處所採用的術語「傳播路線」指的是，發射天線5發出的RF能量能夠到達接收天線所經過的任何路線，而不管是否發生反射。因此，例如，從發射天線到接收天線的直接路徑就是一個傳播路線；另一個傳播路線是發射天線5發出的RF能量被單一表面反射後到達接收天線4所經過的任何路線，還有一個傳播路線是僅被兩個表面反射後到達接收天線4所經過路徑；依此類推。
在採用方程1來計算接收功率時，假定RF能量被各個鏡像天線發出後到達接收天線5。必須要知道因建築物1和2引起的反射的總次數。奇數鏡像天線R10、R30、R50、R70等表示從發射天線4起始並且首先被建築物#1反射、通過各自的剩餘路線後到達接收天線5的射線。
相反，對於偶數n，鏡像天線R20、R40、R60、R80等代表從發射天線4起始並且首先被建築物#2反射、通過各自的剩餘路線後到達接收天線5的射線。在圖2B的方波圖中，垂直對齊的天線號碼，即{0}、{1,2}、{3,4}、{5,6}等按順序具有相同的反射次數mn=0,1,2,3，等。例如，鏡像天線1和2各自的反射次數為1；鏡像天線3和4各自的反射次數為2，依此類推。計算第n個鏡像天線的反射次數的一般方程為方程2mn=(2n+1)+(-1)n+14]]>其中，n=0,1,2,3，等地平面下的鏡像天線的反射過程與地平面上的鏡像天線的反射過程相同，它還包括一次以上的地表面反射。
根據方程1和方程2，求得第(n,v)個鏡像接收天線Rnv的坐標(xn,yn,zn)為方程3xn=(-1)mnxr+{(-1)nmn+1+(-1)mn+12}w]]>yn=yrzv=(-1)vzr其中mn由方程2定義，yr和zr分別是接收天線5的y軸和z軸坐標，W是兩個建築物之間的道路寬度。採用鏡像天線技術來尋找傳播路線。並且，假定入射角和反射角相同。所以，會沿反射面垂直方向在距反射面的相同距離處出現鏡像天線。因此，Y坐標沒有變化。而且，為了確定各傳播路線上產生了多少鏡像天線，必需確定在兩個建築物之間發生的反射次數。通過產生對應於各個多次反射波的鏡像天線，整個空間將被無障礙物的自由空間所替代。這樣，就可以採用自由空間中使用的接收功率方程。
這種編號方法的優點在於它便於尋找無限多的多傳播路線。因為在發射和接收天線之間的距離很長，所以假定只有電場的垂直分量存在。因此，在峽谷模型中出現反射時，會在地表面發生水平極化，在兩個建築物的表面之間發生垂直極化，並且如果假定是偶極子天線，則發射天線和接收天線的增益固定為1.64dBi。然而，在實際的城區環境中，儘管發射天線是垂直於地面而固定的，用戶仍可以隨意改變接收天線的極化方向。也就是說，在峽谷模型中，不僅存在地表面的垂直分量，而且存在水平分量。雖然水平分量很弱，但它會影響接收功率。然而，在現有技術中，由於電場被看作是標量分量，所以不能夠發現天線的極化方向的變化對接收功率的影響。
在題目為「無線室內系統的室內電磁波傳播的預測」美國第5450615號專利中，公開了另一種用於預測RF傳播的現有技術方法，其中通過考慮在建築物內的傳播路線中產生的反射來求得多路傳播路線。在此項專利中，鏡像方法被用來預測在某一結構內的RF傳播。每個反射面與一定的反射和傳輸係數相關。假定發射機和接收機的參考位置以及從各個接收機的位置回溯到產生鏡像的反射面而得到反射路徑。雖然該技術可能對預測室內傳播有用，但從計算效率的角度考慮，該技術對於預測城區環境的室外傳播的適用性就值得懷疑了。
本發明的目的是提供一種波傳播特性預測方法，它在應用到實際的城區條件時通過將電場看作矢量而不是標量，並求得起始於發射天線的無線電波的單位方向矢量，來預測波傳播特性。
本發明的另一個目的是提供一種接收功率計算方法，它在城區模型中計入了發射天線和接收天線的方向性和極化。
本發明的另一個目的是提供一種求解第一反射點坐標的方法，以便求得對應於各個鏡像天線的傳播路線。
本發明的另一個目的是提供一種通過求得在到達接收天線的無線電波和接收天線的極化矢量之積來計入接收天線極化的方法。
在本發明的一個示範性實施例中，一種用於計入極化影響來預測在城區峽谷模型中波傳播特性的方法，包括以下步驟對城區環境的城區峽谷模型中發射天線和接收天線之間的反射所對應的多個鏡像天線進行編號；確定與所述各個鏡像天線相對應的傳播路線；計算與鏡像天線相對應的所述傳播路線的各個第一反射點；計算與鏡像天線相對應的所述傳播路線的各個反射電場矢量；以及，通過傳播路線的反射電場矢量以及接收天線的單位極化矢量，求出接收天線的總接收功率。其優點在於，能夠通過假定足夠多數量的傳播路線獲得準確的衰落效應。此外，還能夠獲得對於變化的接收天線極化的接收功率分布。
附圖的簡要說明圖1示出用於預測RF傳播的現有技術城區峽谷模型的概念；圖2是表示現有技術的鏡像天線產生和編號過程的示意圖；圖3是本發明的用於預測波傳播特性的方法的流程圖；圖4是表示地表面上鏡像天線的傳播路線的示意圖；圖5是表示地表面下鏡像天線的傳播路線的示意圖；圖6示出接收功率隨路線數目變化的典型分布，其中接收天線的取向垂直於地表面；圖7示出接收功率隨路線數目變化的典型分布，其中接收天線的取向平行於地表面；圖8和圖9示出接收功率隨接收天線極化變化的典型分布；以及實例4(對比)由99.99重量％的純金製造的細導線由純度為99.99重量％的金的熔體在鑄造裝置中澆注成截面為圓形的鑄件，接著將鑄件拉伸製成直徑為30微米的導線，並且達到所需拉伸後的導線在空氣中於200-500℃下退火。附表Ⅳ中列出在不同程度的伸長率[％]與所測強度[N/mm2]的關系列於表Ⅳ。
直徑為275微米的導線在室溫測得的比電阻為0.023Ohmmm2/m。表Ⅳ
表Ⅴ
*按照DE1608161C含鈰-混合金屬的金-合金圖4是表示地表面上鏡像天線R30的傳播路線的示意圖，它對應於v=0的情況，表示建築物表面的反射。對於第n個鏡像天線，建築物表面的反射次數值被指定為mn。也就是說，鏡像天線Rnv總共有mn次的建築物表面反射。
具體地說，在n=0的情況下，即0＜xn＜w，電波直接到達接收天線而沒有反射。在n為偶數的情況下，即xn＞w，電波在被建築物#2表面反射後，再被建築物#1表面反射，最終到達接收天線。在n為奇數的情況下，即xn＜0，射線在被建築物#1表面反射後，再被建築物#2表面反射，最終到達接收天線。
圖5是表示地表面下鏡像天線R41的傳播路線的示意圖，即v=1，被地表面反射一次，而包括建築物表面反射的總反射次數為mn+1。為了理解此時的反射過程，需要確定地面反射點。
假定在地表面反射之前建築物表面的反射次數表示為knv，射線被建築物表面反射的方式與v=0的情況相同，即被反射了knv次。此後，發生地表面反射，而剩餘的建築物表面反射發生mn-knv次。
現在將說明求解knv的處理。參考圖4，因為鏡像天線在地表面上即v=0情況下的鏡像天線不代表地表面反射，所以不考慮knv。因此，只需要在v=1的情況下求解knv。具體地說，若n=0(直接波)，knv=0。
n≠0情況下的反射次數的求解過程如下在圖4中，在坐標(x,z)所對應的建築物表面上發生的建築物表面反射滿足方程5方程5x=iwz=zt+zv-ztxn-xt(x-xt)]]>這裡，若n為偶數，則I=1,2,3,…,mn；若n為奇數，則I=0,-1,-2,…,(1-mn)。
因此，正好在地表面反射之前的建築物表面的總反射次數knv為方程6knv=(-1)ni-1+(-1)n2,]]>這裡，I是(1-mn)和mn之間滿足方程5中在z＜0的可能z值之中最大z值條件的整數，n是在建築物表面後的鏡像天線的號碼。
根據方程6可以知道發射天線傳播的射線是否將被地表面或建築物表面反射。此外，根據方程6還可以知道發生多次反射的路線的第一反射點坐標。具有與發射天線傳播的射線相同方向的單位矢量，可以根據第一反射點的信息來求出。起始於發射天線的射線首先被反射的反射點坐標P以下被表示為(xp,yp,zp)。當然，如果沒有反射，即n=0,v=0，則射線直接從發射天線傳輸到接收天線，不存在反射點。
如果在建築物表面上發生第一次反射，即n≠0且v=0，或n≠0,v=1和knv≥1，則第一反射點的坐標由方程7(從方程4得出)定義方程7xp=1+(-1)n2w]]>yp=yt+yn-ytxn-xt(xp-xt)]]>zp=zt+zv-ztxn-xt(xp-xt)]]>另一方面，如果在地表面發生第一次反射，即n=0且v=1，或n≠0，v=1和knv=0，則第一反射點的坐標由方程8(也從方程4得出)定義方程8xp=xt+xn-xtzv-zt(zp-zt)]]>yp=yt+yn-ytzv-zt(zp-zt)]]>zp=0根據第一反射點的坐標和發射天線的坐標，指出發射天線波傳播方向的單位矢量S由方程9定義方程9s^=1dx^(xp-xt)+y^(yp-yt)+z^(zp-zt)]]>其中，d是發射點和第一反射點之間的距離。該距離由方程10計算方程10d=(xp-xt)2+(yp-yt)2+(zp-zr)2]]>根據上面的過程，能夠從方程7或方程8的第一反射點(xp,yp,zp)、方程9的單位矢量
、和反射面介質特性，導出第一反射射線的特性(例如，方向、反射。此外，根據方程6還可以知道發生多次反射的路線的第一反射點坐標。具有與發射天線傳播的射線相同方向的單位矢量，可以根據第一反射點的信息來求出。起始於發射天線的射線首先被反射的反射點坐標P以下被表示為(xp,yp,zp)。當然，如果沒有反射，即n=0,v=0，則射線直接從發射天線傳輸到接收天線，不存在反射點。
如果在建築物表面上發生第一次反射，即n≠0且v=0，或n≠0,v=1和knv≥1，則第一反射點的坐標由方程7(從方程4得出)定義方程7xp=1+(-1)n2w]]>yp=yt+yn-ytxn-xt(xp-xt)]]>zp=zt+zv-ztxn-xt(xp-xt)]]>另一方面，如果在地表面發生第一次反射，即n=0且v=1，或n≠0，v=1和knv=0，則第一反射點的坐標由方程8(也從方程4得出)定義方程8xp=xt+xn-xtzv-zt(zp-zt)]]>yp=yt+yn-ytzv-zt(zp-zt)]]>zp=0根據第一反射點的坐標和發射天線的坐標，指出發射天線波傳播方向的單位矢量S由方程9定義方程9s^=1dx^(xp-xt)+y^(yp-yt)+z^(zp-zt)]]>其中，d是發射點和第一反射點之間的距離。該距離由方程10計算方程10d=(xp-xt)2+(yp-yt)2+(zp-zr)2]]>根據上面的過程，能夠從方程7或方程8的第一反射點(xp,yp,zp)、方程9的單位矢量
、和反射面介質特性，導出第一反射射線的特性(例如，方向、=cos-1(-n^S^),]]>這裡，
是反射面的法向量，
是入射波的單位矢量。反射介質的介電常數εr由方程14給出方程14r=r-j0,]]>其中，ε』r是相對介電常數，是複數；σ[S/m]是電導率；ω是角頻率；以及，ε0是自由空間的介電常數。
作為實例，在表1中列出了在1.8GHz頻率下的建築物和道路的εr,ε』r以及σ。
表1
根據上面的過程，峽谷模型被自由空間模型替換，後者包括多個鏡像天線，並且能夠求出與各個鏡像接收天線相對應的在傳播路線中的實際反射電場。而且，根據第一入射電場能夠求出在各個反射點處的反射電場和最終接收的電場。將上述值代入自由空間模型的接收功率方程，計算實際接收天線的接收功率Pr。變量
是接收天線的單位極化矢量，它用於在接收功率方程中計入接收天線的極化方向。
在實際的城區環境中，接收天線的極化可以相對於固定的發射天線變化。因此，在離開發射天線的電波通過無限多的多路傳播路線到達接收天線時，在峽谷模型中計入發射和接收天線的方向性和極化，則接收功率Pr被確定為方程15Pr=24(v=01n=0NGnvEnvhr^)2]]>此處，λ是無線電波的波長，η是自由空間的波阻抗，Gnv是接收天線的增益，Env是達接收天線的電場矢量，
是接收天線的單位極化矢量(在直角坐標下)，n是與在峽谷模型中地面或建築物表面上的特定反射點相對應的鏡像天線號碼，v=0表示鏡像天線在地面之上，v=1表示鏡像天線在地面以下。與表面反射有關的鏡像天線總數理論上是無限多的，但為了執行實際計算，將它設為有限數N。在這種情況下，傳播路線的總數為NT=2(N+1)。在方程15中，假定所有無線電波的極化是θ方向的，並且只考慮天線的輻射場。
下面將參照圖6至圖11來給出一個本發明實例，它說明了本發明典型模型的模擬結果。採用上述確定的反射點和多路傳播路線來計算接收功率。計算方程15的接收功率的條件如下假定發射和接收天線均是偶極子天線，則增益G在球坐標中以θ函數給出為方程16G=1.64(cos(2cos)sin)2]]>極化矢量為θ的函數。其它假定條件如下假定發射天線垂直地面而立(垂直極化)，發射功率Pt為10mW。接收天線5位於如圖1所示的城區峽谷中，沿xz平面取向，並假定其極化方向是可變的。在x軸和接收天線5之間的角度由γ表示。在峽谷模型中道路的寬度W被設定為25m。發射天線的位置為xt=5m,yt=0m，高度zt為9m。接收天線的位置為xr=20m(除非另外指定)，高度zr=1.5m,yr可變。復介電常數εr遵循表1中的值，頻率為1.8GHz。將上述條件代入方程15，來求出接收功率的分布。
圖6和圖7是說明接收功率隨傳播路線數量NT變化的分布圖。在圖中，接收天線的位置是變化的，沿y軸從0m移動到600m。圖6是垂直取向的接收天線的結果，圖7是相對於地表面水平取向的接收天線的結果。
在圖6中，曲線62、64和66分別代表NT=30、2和1情況下的隨距離(距發射天線)yr變化的接收功率。NT=1的情況表示在自由空間中只有直接波而沒有任何障礙物的反射。在NT=2的情況下，接收天線接收直接波和地面的反射波。因為在發射天線到地面之上的接收天線之間的距離、發射天線到地面以下的鏡像天線之間的距離二者之間的差異，直接波和地面反射波形成駐波。這些差異由z軸上的差異引起。具體地講，yr變得越大，接收功率的周期就變得更長。這是由於，雖然兩個天線之間在y方向上的距離增大，但它們的z坐標不變，因此作為兩個天線之間距離差異的函數的延時變化就相實施例18--具有含提高水平可可多元酚的可可粉的擠塑能量排按照以下配方，用實施例4具有提高水平可可多元酚的可可粉替代天然可可粉製作能量排
在JH Day的50加侖夾套不鏽鋼雙臂曲拐式攪拌機中，混合所述組分。將攪拌機夾套設定在50℃。在該攪拌機中混合糖漿、脂肪和水果/水果製備物，並於50rpm混合直至均質，大約為5分鐘。當該攪拌運轉時，以以下順序逐漸加入其餘組分並混合直至均質微量營養素、食用香料、可可粉、單糖、麥芽糖糊精、蛋白粉和鬆脆米粒/米粒。將摻混的能量排塊轉移至Werner Lehara連續束擠塑機(continousrope extruder)的加料鬥。將該擠塑機的夾套設定在40℃，以保持所述能量排塊的軟性和韌性，以進行定型。將所述排塊通過注嘴本體(nozzle block)擠塑到傳送帶上，傳送帶將所述線料運送通過冷卻通道。在能量排於15-20℃下從冷卻通道出來時，用截切機按一定長度切割能量排。
結果五聚體含量22μg/g
在圖10中，在接收天線5靠近發射點xt=5m,yt=0m時，如方程16所示，存在因近場天線增益的下降而帶來的接收功率的大大降低。具體地說，當發射天線和接收天線處在相同位置時，如圖9所示，既不會接收到直接波也不會接收到地面反射波。
相反，參照圖11，雖然接收天線靠近發射天線，也可以很好地接收信號，原因是外牆表面反射的反射波增強了接收功率。而且，還能夠觀察到由於接收多次反射波而引起的衰落效應。
如前所述，能夠理解，按照本發明，採用一般化的射線追蹤技術(ray tracingtechniques)來預測城區微小區的傳播特性。為此，將城市建模為峽谷，其三個表面由損耗介質組成。為了更準確地在預測峽谷模型中發射天線和接收天線之間的傳播特性，採用了模擬建築物和地面反射的射線的鏡像天線。而且，採用方波編號技術對鏡像天線的產生次序進行編號，以便系統地獲得這些鏡像天線的坐標。
該方法確定隨無線電波傳播由鏡像天線產生的反射，以及反射點的坐標。利用此反射信息開發了一種路線探測技術，計算作為矢量的電場並計入發射天線和接收天線的各個極化方向和方向性。
如所述，本發明通過在城區模型中使用一般化的鏡像技術擴大了路線的數量，並計入了發射和接收天線的位置和極化方向。因此，使得作為數字通信中最重要參數的接收功率的計算計入了極化的影響。
通過模擬結果，由於路線數量的增多所以能夠獲得更準確的衰落效應，並且能夠獲得包括接收天線極化變化的影響的接收功率分布。因此，本發明沒有任意地限制在峽谷模型中存在的無限多傳播路線的數量，也沒有忽略多次反射引起的極化。在本發明中，大約30個傳播路線足以看出接收功率曲線變得幾乎水平。
雖然已經參照本發明的具體實施例說明了本發明，但本領域技術人員顯然可以在不脫離所附權利要求限定的本發明範圍和實質的情況下，對所公開的實施例進行許多修改。
權利要求
1一種用於預測在城區環境中波傳播特性的計算機實現方法，包括以下步驟定義一個城區峽谷，其邊界由一對建築物表面和地表面組成，並在其內部具有發射天線和接收天線；在反射所述發射天線發出的直接射線的所述地面和建築物表面上，建立多個第一反射點；定義多個鏡像天線，每個鏡像天線對應於在所述城區峽谷中建築物或地表面的反射；確定與所述鏡像天線相對應的傳播路線；計算與所述鏡像天線相對應的所述傳播路線的各個反射電場矢量；以及通過所述計算的傳播路線的反射電場矢量以及接收天線的單位極化矢量，確定接收天線的總接收功率。
2．一種用於預測在城區環境中波傳播特性的方法，包括以下步驟對城區環境的城區峽谷模型中發射天線和接收天線之間的反射所對應的多個鏡像天線進行編號；確定與所述各個編號的鏡像天線相對應的傳播路線；確定與鏡像天線相對應的所述傳播路線的各個第一反射點；計算與鏡像天線相對應的所述傳播路線的各個反射電場矢量；以及通過所述計算的傳播路線的反射電場矢量以及接收天線的單位極化矢量，確定接收天線的總接收功率。
3．如權利要求2所述的方法，其中，確定傳播路線的所述步驟包括按照所述鏡像天線的編號和傳播路線、以及在波傳播被地表面反射之前波傳播被建築物表面反射的次數，利用總反射次數來求出傳播路徑的反射次序。
4．一種用於預測波傳播特性的計算機實現方法，包括以下步驟定義一個城區峽谷，其邊界由一對建築物表面和地表面組成，並在其內部具有發射天線和接收天線；計算單一傳播路線的建築物表面的反射次數knv，所述傳播路線的所述反射發生在地表面的任何反射之前，這裡利用下式計算knvknv=(-1)ni-1+(-1)n2,]]>其中，n是建築物表面反射所對應的鏡像天線的號碼，i是滿足在z＜0的z值中『z』為最大的條件的值，『 z』通過z=zt+zv-ztxn-xt(iw-xt)]]>求出，w是峽谷中道路的寬度，(xt,yt,zt)是發射天線的坐標；(xn,yn,zn)是第n次建築物表面反射和第v次地表面反射的鏡像天線的坐標；以及利用knv的確定值，計算波傳播特性。
5．一種用於預測波傳播特性的計算機實現方法，包括以下步驟定義一個城區峽谷，其邊界由一對建築物表面和地表面組成，並在其內部具有發射天線和接收天線；按照下面的表達式，計算第一反射點(xp,yp,zn)，在該反射點所述發射天線發出的無線電波第一次被所述建築物表面之一反射xp=1+(-1)n2w]]>yp=yt+yn-ytxn-xt(xp-xt)]]>zp=zt+zv-ztxn-xt(xp-xt)]]>其中，n是與在峽谷中建築物表面的反射相對應的鏡像天線號碼，w是峽谷中道路的寬度，(xt,yt,zt)是發射天線的坐標；(xn,yn,zn)是鏡像天線的坐標；以及計算被一個建築物表面在第一反射點反射的反射波的特性。
全文摘要
一種預測在城區峽谷模型中波傳播特性的方法,包括以下步驟:對城區峽谷模型中發射天線和接收天線之間的反射所對應的多個鏡像天線進行編號;確定各個鏡像天線相對應的各個傳播路線;計算各個傳播路線的第一反射點;計算各個傳播路線的反射電場矢量;以及通過計算出各傳播路線的反射電場矢量和接收天線的單位極化矢量,確定接收天線的總接收功率。通過計入極化的影響,能夠獲得具有極化變化的接收天線的接收功率分布。
文檔編號H04B17/00GK1235435SQ9910523
公開日1999年11月17日 申請日期1999年4月22日 優先權日1998年4月23日
發明者樸志妍 申請人:三星電子株式會社