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82 353025修正因子20151050移动传播环境 GAREA100200300500700100020003000频率f (MHz)图4-2-6 不同地形的修正因子GAREA

Okumura模型的实测结果表明,G(hte)以20dB/10倍程的速度变化,G(hre)以10dB/10倍程的速度变化。即

hG(hte)?20log(te) (30m?hte?1000m) (4-2-7a) 200 hG(hre)?10log(re) (hre?3m) (4-2-7b) 3 h(3m?hre?10m) G(hre)?20log(re) (4-2-7c) 3G(hte)和G(hre)随hte和hre变化的关系如图4-2-7所示:

G(hre)hre

第4章 室外传播模型 83

G(hte)hte图4-2-7 天线高度增益因子

实测中应根据地形选择不同的地形参数,如地形波动高度、平均地面斜度和混合陆地-海上参数等。Okumura模型中的数据基于实测,可以通过外推曲线获得测试范围以外的数值。当然这种方法精度依赖于曲线的平滑性。下面我们将主要讨论地形因子等参数的选取方法。

日本的地形显然与欧洲、美国等地不同,因此在这些地区采用Okumura模型时必须对很多参数进行修正。这些参数可以从地图、实际测量或卫星图片中获得。Okumura模型中主要地形[9]有两种:

1 准平滑地形

准平滑地形定义为“从传播路径剖面图(以1:50,000的比例绘制)来看,起伏较为平缓且起伏高度在20m以内,局部地面平均高度变化较小(不超过20m)的地形”。日本的关东平原和东京地区就是准平滑地形。

2 不规则地形

不规则地形包括“连续山区地形”、“独立山区地形”、“平缓坡面地形”、“地面—海洋混合地形”等。

针对各种不规则地形,Okumura模型中的5个因子分别为: 1 基站有效天线高度(hte)

选取距离基站3~15km的区域,该区域的地面平均高度为hgo。基站天线高度hts减去hgo即为基站天线有效高度hte,如图4-2-8所示。

84 移动传播环境 基站天线htshtehgo3km15km

图4-2-8 基站天线有效高度

2 地面起伏高度?h(适用于连续山区地形) 选取从接收机到基站的10km以内的范围。地面起伏高度定义为该范围内占高度统计结果10%与90%的两个高度间的差值,如图4-2-9所示。

基站接收机?h10?%d=10km图4-2-9 地面起伏高度?h

3 独立山区地形参数

该参数将独立山体模拟成一个刃形边缘,如图4-2-10所示。

第4章 室外传播模型 85

发射机h接收机hgodd2图4-2-10 独立山区地形 4 地面平均坡度角(?m)

当5~10km范围内的地面很平坦时,?m为0;当存在地形起伏时,有

?m?arctghn?hm dn (4-2-8)

在上坡地形中,有hn?hm,因此?m?0,在下坡地形中,有hn?hm,因此?m?0,如图4-2-11所示。

??mhnhn??mhmddhm图4-2-11 地面平均坡度角

5 地面—海洋混合地形因子

当传播路径中存在海洋或者湖泊时,有三种不同的情况:水域离移动台近、水域离基站近或水域位于移动台和基站的中间,如图4-2-12所示。