Антенны и распространение радио волн

Question

Базовая станция сети подвижной связи излучает радиосигнал частотой f
 (МГц) . На вход передающей антенны БС подается сигнал мощностью Pt
 (Вт) .
Антенна базовой станции расположена на высоте ht
 (м) и имет коэффициент
усиления Gt
 (дБ) . Сответствующие параметры для антенны абонентской
станции: hr = 1. 5 м, Gr = 3 дБи. Построить зависимость затухания и уровня
мощности сигнала на выходе приемной антенны АС Pr
 (дБ) от расстояния d
 (км) до антенны БС для следующих моделей распространения:
а) модель свободного пространства;
б) двухлучевая модель;
в) модель Окамуры (город, пригород, сельская местность) ;
г) модель Хаты (COST231–Hata) для города, пригорода, сельской
местности.
При расчетах значения d принять равными от 1до 20 км с шагом 1 км.
Кордината d на графиках – линей
f (МГц) = 900
Pt (Вт) = 10
ht (м) = 60
 Gt (дБ) = 6

Answer 1

Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета уровня мощности сигнала на приемной антенне в зависимости от расстояния до передающей антенны и модели распространения радиоволн. Формула имет вид:
 
Pr = Pt + Gt + Gr - L,
 
где Pr - уровень мощности сигнала на приемной антенне (в децибелах милливатта, дБм) ;
Pt - мощность передаваемого сигнала (в ваттах, Вт) ;
Gt - коэффициент усиления передающей антенны (в децибелах, дБи) ;
Gr - коэффициент усиления приемной антенны (в децибелах, дБи) ;
L - затухание сигнала (в децибелах) .
 
Для каждой модели распространения необходимо определить значение затухания L в зависимости от расстояния d до передающей антенны.
 
а) Модель свободного пространства:
 
L = 32. 4 + 20log (d) + 20log (f) ,
 
где d - расстояние до передающей антенны (в километрах) .
 
б) Двухлучевая модель:
 
L = 40log (d) + 20log (f) + 20log (h1) + 20log (h2) - 28,
 
где h1 и h2 - высоты антенн передающей и приемной станций (в метрах) .
 
в) Модель Окамуры:
 
L = A + Blog (d) + Clog (f) ,
 
где A, B и C - коэффициенты, зависящие от типа местности (город, пригород, сельская местность) .
 
г) Модель Хаты (COST231–Hata) :
 
L = A + Blog (d) + Clog (f) + Dlog (h) ,
 
где A, B, C и D - коэффициенты, зависящие от типа местности (город, пригород, сельская местность) , а также от высоты антенн передающей и приемной станций.