基于matlab的復雜地形下障礙物機械損耗傳播研究

重慶郵電大學先進制造工程學院 李 彪

0 引言

不同地形對無線電傳播的損耗影響不同，對于陡峭地形，主要是障礙物的阻擋影響無線電的傳播損耗；對于光滑地形，主要是反射面對能量的吸收影響無線電的傳播損耗。因此，我們根據有無障礙物，比較光滑地形與陡峭地形對無線電傳播的影響；根據反射面性質，比較光滑地形與平靜海面對無線電傳播的影響。

1 陡峭地形無線電傳播模型

在復雜電磁環境中，當存在陡峭地形時會產生較強的后向反射波。傳統的前向拋物方程只考慮了無線電的前向傳播，造成較大的誤差。因此，我們采用雙向拋物方程模型進行研究，更加準確的求解復雜環境中無線電的傳播問題。

無線電傳播區域內存在陡峭地形時，傳播場分為前向場和后向場兩部分[7]。

圖1 前向傳播場

圖2 后向傳播場

F為傳播因子，E為觀測點場強，E0為發射點處場強。

計算傳播因子的算法為圖3。

根據上述算法，通過MATLAB進行模擬仿真，得到無線電在山區傳播的偽彩圖為圖4。

圖3 傳播因子計算方法

圖4 山區無線電傳播偽彩圖

2 光滑地形與陡峭地形對無線電傳播的影響

在復雜電磁環境中，當存在陡峭地形時會產生較強的后向反射波，無線電能量衰減較大。光滑地形由于沒有障礙物的遮擋，無線電能量衰減較小。同時，我們使用MATLAB進行模擬仿真，得到無線電在光滑地形與陡峭地形傳播的偽彩圖。

圖5 光滑地形偽彩圖

圖6 陡峭地形偽彩圖

3 光滑地形與平靜海面對無線電傳播的影響

光滑地形和平靜海面沒有障礙物阻擋無線電的傳播，反射面介質對無線電傳播的能量損耗產生主要影響。下圖給出了光滑地形與平靜海面下無線電的傳播損耗。

圖7 無線電傳播損耗

從圖7可以看出，平靜海面和光滑地形對無線電傳播影響差異比較小，這是因為平靜海面和光滑地形的反射系數相近，導致反射損耗也相近。

4 總結

發現障礙物對無線電傳播的影響很大，反射介質對無線電傳播影響較小。

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