电波传播

摘要： 本文针对电离层对短波传播的作用、短波在电离层中传播的特性以及影响短波传播的主要参数等进行了分析,阐述了短波传播预测方法,包括ITU-R P.533模型和电路传播预测中基本参数的选择等,最后简单介绍了几种常见的短波传播预测软件。

摘要： 文中提出了一种电波传播模式分析方法.通过对PJ(Paulus-Jeske)波导进行参数估计,实现蒸发波导的完备性建模;采用抛物方程法分析气象环境中的二维电波传播路径损耗分布,利用最大值池化降低数据量,并采用自适应聚类分析实现电波传播模式分析,进而建立海杂波衰减规律与电波传播模式之间的映射,统计条件概率.结果表明,蒸发波导环境下海杂波衰减与电波传播模式之间具有相关性,分析结果能够展示蒸发波导中的电波传播模式,并且能够为海杂波反演大气波导提供先验条件概率分析.

摘要： 海上蒸发波导微波超视距电波传播对舰载雷达的运行具有重要的影响.本文基于粗糙海面电波散射特征和海面高度分布概率密度函数,提出了一种考虑海面遮蔽影响的海上电波传播计算方法,并与两种不包含遮蔽影响的粗糙海面建模的计算结果进行了模拟和试验对比.计算结果为:1)随着计算频率和风速的增大,不同粗糙海面处理方法的计算结果差异增大,对应位置的路径损耗差异可达10dB;2)基于试验数据的对比初步显示采用考虑遮蔽影响改进的抛物方程模型预测的路径损耗精度相对较高,粗糙海面对电波的遮蔽效应是蒸发波导传播损耗计算中的一个重要因素;3)试验结果为不稳定大气时采用NPS蒸发波导模型、稳定大气时采用PJ蒸发波导模型预测大气折射率剖面,所预测的路径损耗要优于采用单一蒸发波导模型的结果.本文所得结果对海上电波传播计算和大气波导的反演等具有参考价值.

摘要： 针对反常传播中的水平不均匀大气折射率环境反演问题,提出了一种用于跨海微波超视距远距离电路观测场景和信息的反演方法.该方法基于原理要求的全面分析,用粒子群算法进行优化实现反演,确定了海岸-海面-海岸下垫面和近海面复合大气剖面模型,给出了粒子群算法的剖面参数粒子、搜索空间、搜索方法以及适用的适应性函数.研究结果表明,本文方法能够有效反演出水平均匀和不均匀大气环境,且反演结果具有实测剖面的特征,在研究场景中贴地波导高度的误差可低至9.4%.

摘要： 为预测雷达波在海面的全向传播特性,提出了基于柱坐标抛物方程(parabolic equation,PE)的电波传播模型,用于海上雷达覆盖范围的研究.从亥姆霍兹方程出发,推导出柱坐标系下的前向PE形式.再利用PE通解中三角函数的正交性,求解各电波传播模式的激励系数,结合分步傅里叶变换实现柱坐标PE的步进迭代算法,以预测电波在空间的传播特性.数值算例表明:本文提出的柱坐标PE可突破传统三维直角坐标PE约30°的近轴传播的局限性,实现方向面上的全向计算;相较于准三维PE具有更高的计算精度.基于上述方法,研究了大气波导、粗糙海面对雷达探测性能的影响,仿真结果对构建海上数字化战场具有重要的指导意义.

摘要： 为了能快速准确地对宏小区环境下的电波传播特性进行预测,给移动通信初期网络规划提供较为准确的参考,采用经验模型对宏小区场景下的电波传播特性进行了预测。分析了比较经典的经验模型Okumura-Hata传播模型、COST 231 Hata传播模型和Egli模型,在此基础上研究了不同的宏小区场景下Okumura-Hata模型传播路径损耗中值随频率和传播距离的变化。针对宏小区环境下的无线网络部署建立起一种快速和较为准确的参考模型。

摘要： 为了能快速预测宏小区环境的无线覆盖情况,给初期的网络规划提供一个较为准确的参考依据,本文采用双射线模型对宏小区场景下的传输损耗进行了估算。首先给出了电磁波在自由空间中的传播理论,在此基础上分析了不同频率下双射线模型路径损耗随传播距离的变化。本文的目的是针对宏小区环境建立起一种快速和较为准确的无线覆盖预测参考模型。

摘要： 首先,综述太赫兹电波相较于低频电波传播的不同特性,包括气象因素和材料粗糙表面对电磁波的影响。接着,提出利用射线跟踪技术仅通过有限的信道测量数据校准目标场景中的三维环境模型以及材料电磁参数;然后,利用从射线跟踪仿真反演出的参数在类似场景中进行大量仿真,代替信道测量生成大量真实有效的全维度信道数据;最后,提取并分析信道特性,例如路径损耗、阴影衰落、莱斯K因子、均方根时延扩展、角度扩展及多普勒参数。2个案例研究是从室内桌面通信到室外智能车联网场景,分别代表了6G移动通信从近到远用例的两端,对于室外场景还额外考虑了不同气象条件下对信道参数的影响,对太赫兹系统的设计和评估具有重大意义。

摘要： 为提高无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)毫米波通信场景传播特性的分析精度,基于抛物方程(parabolic equation,PE)理论建立了一种无人机通信场景传播特性分析方法,并针对都市和郊区两种典型无人机空地通信场景下的传播特性进行仿真。结果表明,提出的方法能够有效地反映地形地物变化对无人机空地通信信号传播产生的影响,对比ITU-R统计预测方法,两种场景下预测结果趋势均保持一致。该方法可实现毫米波无人机应用场景传播特性有效预测,对无人机毫米波通信系统设计、研制、测试等环节提供支撑。

摘要： 针对西北多山地形场景下的GSM-R关键技术展开研究,对大尺度区域铁路无线电波传播进行建模,提出一种基于滑动窗口合并算法(SWU)的衍射改进算法。首先,对覆盖区域进行栅格化处理,并利用IDW算法和数字高程数据DEM获取“点—点”链路的高程值;在此基础上,基于SWU衍射改进算法进行无线信号场强计算;最后,利用Leaflet.js、HTML5和Vue3.js等WebGIS技术,实现了铁路场景无线信号覆盖预测的可视化仿真。结果表明:SWU衍射改进算法能够对复杂电磁环境下的电波覆盖空间分布特征进行建模和场强精确预测,从而为铁路无线通信系统的规划、运维管理提供可靠、便捷的技术支撑。

摘要： 论文围绕复杂环境电磁态势预测,借助理想矩形波导结构的波导波长变化规律,描述了一个固定频率电磁波进入复杂电磁环境空间后,由于环境可以分割为无穷理想或非理想虚拟化的波导结构,导致众多离散特征的电波传播状态;当这个情况发生在多频率或连续谱信号时,导致连续特征的电波传播状态.以此为基础,本文给出了复杂环境多波长计算公式、谱计算公式,定义了环境虚拟化波导结构,给出了复杂环境分区分层处理模型和计算结构.基于这些场景化的复杂环境电波传播预测,通过智能化方法引入,可显著提升电磁态势获取能力.

摘要： 本文利用了基于分段线性移位变换法的PE模型,对江苏某地的实际地表上空对流层波导环境下的电波传播特性进行了计算和分析.仿真结果表明:假设对流层折射率环境不变的情况下,表面波导对电波陷获能力要强于蒸发波导;不同频率下,实际地表下的不规则地形对频率较高的雷达波传播影响更大;不同天线高度,则对雷达波传播损耗影响较小.

摘要： 植被中的电波传播损耗问题,一直是近年来得热点问题,不断涌现出许多不同的方法来计算植被中得电波传播损耗,主要可以分为三类,经验模型,半经验模型,以及理论模型,但每种模型优缺点都很明显,没有一个相对较好也较为通用的模型,本文所用得基于RET(Radiative Energy Transfer)辐射能量传输模型和ITU-R模型,计算电波传播损耗能快速准确的计算电波在植被中的传播损耗,具有较好的仿真结果,通用性也较好,研究的频率范围为1GHZ-60GHZ.本文考虑了二维情况下绿化带的透射损耗,将绿化带看作有耗介质计算,而三维情况下,计算电波传播的损耗,则采用基于RET的模型进行计算.

摘要： 第5代移动通信系统将是2020年后人类信息社会需求的无线移动通信系统,本文介绍了国内外第5代移动通信的研发现状.重点论述了5G的频谱分配和电波传播问题，指出经验性传播模型只能提供一般性的指导，对于精确的网络设计来说，经验化传播模型显得过于简单化。为了设计移动通信系统，必须在特定环境中进行电波传播现场测试，获得的数据可以直接用于系统中，还可以检验经验化的传播模型，得到符合实际的传播模型。

摘要： 在分析超短波战术电台电波传播环境的基础上,以ECAC模型为基本模型建立了开阔地形、丘陵地形的电波传播损耗模型,并利用最小二乘法对实测数据进行拟合,实现传播模型的修正.使修正后的模型更符合超短波电台电波传播损耗的实际情况.

摘要： 本文基于有限差分法的抛物方程算法求解海面环境下的电波传播情况,预测了粗糙海面环境下的电波传播因子,并给出与Miller-Brown模型在同等条件下的预测结果对比,结果表明,基于有限差分法的抛物型方程能够较好的对电波传播情况进行预测.考虑Miller-Brown模型对海上无线传感网络等短距离应用的计算精确度还有待验证,论文基于简化的Fournier海浪模型,探讨小场景抛物方程动态海面精细化建模的可行性.

摘要： 本文推导出了一种新型的基于全局透射边界(Non-Local Boundary Condition,NLBC)条件的宽角抛物方程(Parabolic Equation,PE)电波预测模型.在求解抛物方程时,全局透射边界条件在处理上吸收边界时具有其独特的优势,它既不需要对电场进行谱分解,也不需要设置很大的垂直计算空间来吸收向上传播的电磁波.因此NLBC吸收边界被广泛地应用于求解基于有限差分法(Finite Difference Method,FDM)的抛物方程模型中.然而,目前常见的Claerbout近似PE电波预测模型的可计算最大传播仰角只能达到35°左右,且多采用吸收窗函数法来处理上边界条件.本文推导的基于NLBC的Greene宽角抛物方程电波预测模型,可将最大传播仰角提高至50°,同时大大减小了上吸收层的设置尺寸,提高了计算效率.实验证明,该模型对复杂环境中远距离大角度的电波传播预测更加精确.

摘要： 为了能快速预测不规则地形的无线覆盖情况,本文在数字高程模型的基础上进行地形的三角形网络建模用于电磁仿真.首先介绍了射线跟踪的理论基础,包括几何光学和一致性几何绕射理论.在此基础上,给出了无线信道参数及其相应的计算公式.为了提高仿真速度,基于射线跟踪算法提出了一种新的地形三角剖分方法,根据地表复杂程度采取不同的精度表示,起伏变化比较大的区域,采用精细的网格进行剖分,在地形较平坦的地方,可以采用较为粗略的网格表示,在保持地形基本特征的条件下,减少地形的几何面数量,提高仿真速度.仿真结果表明,本文提出的多精度地形割分方法具有较好的仿真效果,可大幅提高仿真速度,同时保持较小的误差.

摘要： 介绍了青岛近海海域开展的不同波段(L波段、S波段、C波段、X波段)传播试验.给出了不同的海上传播模型,其中包括统计性的Hata模型、Longly-Rice模型以及确定性的抛物方程模型.实测值与模型值比较发现:在L波段,实测损耗数据与Hata模型较为接近,但大部分要大于Hata模型;在S波段,实测数据亦与Hata模型较为接近,但在远距离上,实测损耗数据要小于Hata模型计算值;在C波段,实测数据与确定性蒸发波导传播损耗模型极为一致,Hata模型不再适用;而在X波段,实测数据与标准大气传播模型以及Longly-Rice模型较为接近,但低估了实际传输损耗值,Hata模型亦不再适用.

摘要： 以我国65个台站十年的降雨率数据为基础,分析了我国降雨率和年降雨量的统计分布趋势,提出并建立了一种基于年平均降雨量预测0.01％时间概率降雨率的思路和模型,经实测数据检验,模型预测的相对误差小于20％,较ITU-R模型在我国具有更好的预测精度,对于缺少0.01％时间概率降雨率实测数据地区的雨衰减预测具有重要意义.

摘要： 阻抗匹配膜10包含金属元素和非金属元素。阻抗匹配膜10具有10nm～200nm的厚度。阻抗匹配膜10具有200Ω/□以上的薄层电阻。在阻抗匹配膜10中，氧原子的以原子数为基准的含有率小于50％。

摘要： 阻抗匹配膜10包含氧化铟与氧化锡的混合物作为主要成分且所述混合物具有非晶态结构。阻抗匹配用阻抗匹配膜10具有5cm2/(V·s)以上的霍尔迁移率。阻抗匹配膜10具有大于等于16nm且小于100nm的厚度。

摘要： 为了构筑可靠性高的无线网络，希望容易得到无线站间的电波传播估计所需要的三维形状数据还有材料特性数据。本发明中，在预定构筑无线网络系统的站点具备无线信号收发设备来得到其间的无线信号的电磁波测量值，使用包含构成站点的结构物的电气特性和三维形状信息的三维结构物信息来估计无线信号收发设备间的无线信号的电磁波的传播状态从而得到电磁波估计值，按每个时刻比较表征为在各时刻的信号强度的电磁波测量值和电磁波估计值来求取该误差值大于基准值的时间带，将在该时间带接收的无线信号的收发设备间的路径作为电磁波路径进行求取，对位于电磁波路径上的部位的三维结构物信息进行修正后再度求取电磁波估计值，比较电磁波测量值和再度求得的电磁波估计值来得到成为更小的所述误差值的三维结构物信息的修正信息。

摘要： 本发明公开了一种城市电波传播模型的建模方法，包括：A：获取建模区域的激光点云图以及光学图像，根据激光雷达与光学图像建立包含电磁材质信息的稠密点云图；B：根据稠密点云中各点的电磁材质信息对应的类别，对稠密点云图中的点云进行分割，得到点云构成的实体；C：基于几何结构识别出对应的物体特征，并利用物体特征拟合出实体模型；D：在由实体模型构成的城市三维模型中设置若干个发射机以及接收机，利用射线追踪算法计算出各个发射机对应的不同位置的接收强度。应用本发明方法，可以得到非常精确的适于电磁通信仿真的城市电波传播模型。

摘要： 为了构筑可靠性高的无线网络，希望容易得到无线站间的电波传播估计所需要的三维形状数据还有材料特性数据。本发明中，在预定构筑无线网络系统的站点具备无线信号收发设备来得到其间的无线信号的电磁波测量值，使用包含构成站点的结构物的电气特性和三维形状信息的三维结构物信息来估计无线信号收发设备间的无线信号的电磁波的传播状态从而得到电磁波估计值，按每个时刻比较表征为在各时刻的信号强度的电磁波测量值和电磁波估计值来求取该误差值大于基准值的时间带，将在该时间带接收的无线信号的收发设备间的路径作为电磁波路径进行求取，对位于电磁波路径上的部位的三维结构物信息进行修正后再度求取电磁波估计值，比较电磁波测量值和再度求得的电磁波估计值来得到成为更小的所述误差值的三维结构物信息的修正信息。

摘要： 本发明公开了一种提高电波传播预测精度的高阶迭代方法，包括步骤如下：S1：根据麦克斯韦方程组，推导得到电波传播在三维直角坐标系下的抛物方程；S2：以x方向为电波传播方向，将辅助函数引入抛物方程中，得到具有微分算子的第一方程；S3：对第一方程中的微分算子进行FD近似，化简得到CN‑PE求解方程；S4：将CN‑PE求解方程进行四阶的差分近似、引入迭代系数、分裂，求解得到三维抛物方程的高阶迭代方法的计算式，根据该计算式预测电波传播。本发明保留了ADI方法的高效计算模式，解决目前大多数求解方法计算效率低的问题，具有计算效率高的优点。

摘要： 本发明公开了一种模拟电波传播的高阶FD‑Pade方法，包括步骤如下：根据电波传播的横截面方向、传播方向，磁场或电场的标量分量，折射率、波数构建关于电波传播的三维直角坐标下的三维抛物方程；对三维抛物方程引入辅助函数，化简获得前向3D‑PE，从而引出求解形式；对求解形式进行Pade近似，获得其传播方向上的三维的高阶Pade方程；对所述的三维的高阶Pade方程进行微分算子四阶的FD近似，推导出高阶FD‑Pade近似的3D‑PE；根据得到的3D‑PE完成对电波传播模拟。

摘要： 本发明公开一种基于神经网络的海上无线电波传播预测方法，包括步骤：对不同的传播预测方法特性分析，从无线信道测试数据中筛选出目标数据构成特征集并进行预处理；利用神经网络建立传播预测模型，对传播预测模型训练并经验证及测试后，得到综合预测模型，该综合预测模型的输入为目标数据，输出为匹配所述目标数据的传播预测方法；将待测无线信道的输入参数归一化处理后，输入综合预测模型确定出对应输入参数的传播预测方法，根据确定出的传播预测方法进行电波传播预测分析。本发明考虑建立多模式组合模型，在不同区域应用不同的传播预测方法，以实现高精度的预测。

摘要： 本申请实施例涉及一种无线电波传播信号强度的预测方法、装置、设备和介质，该方法包括：获取预测点的基本场强和修正项；基于经过模型训练得到的修正项权重系数和修正项确定修正项校正值；根据修正项校正值对待预测点的基本场强进行修正，获得预测结果。本申请实施例修正项校正值是修正项及其修正项权重系数共同作用的结果，从而对基本场强修正后得到的预测结果更接近实际值，预测更为准确。

摘要： 一种新型电波传播追踪方法，将需要建模的复杂环境进行四面体剖分，对剖分后的四面体进行射线跟踪，计算出电磁波的传播损耗，从原理上就避免了寻找点的可见面的工作，在复杂环境的计算中可以节省大量的时间，降低计算成本，提高工作效率。