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应用实例

加拿大渥太华附近的路径损耗比较

加拿大渥太华 910 MHz 传播路径损耗的测量结果载于 Whitekker 论文[1]。. 这可能是一篇较好的论文,报告了在发射和接收天线较低的城市环境中测量路径损耗的情况。测量是在图 1 中 1000 米 x 600 米的区域内进行的。发射器高度为 8.5 米,移动接收天线高度为 3.65 米。图 1 显示了测量区域的地图。有关测量的更多信息,请参阅原始论文。

 

图 1:显示街道名称和发射机位置的渥太华地图

图 1:显示街道名称和发射机位置的渥太华地图

 

用于计算的建筑物数据直接来自怀特克尔论文[1]中的地图,其中包含建筑物的占地面积。虽然作者观察到小型建筑通常为三层,而大型建筑则为多层,但并没有包含建筑高度的具体信息,因此作者利用这些信息创建了一个更加真实的建筑数据库。此处报告的所有计算都是使用 InSite 的城市峡谷模型进行的,并未尝试预测建筑物上空的传播情况。没有包含地形信息,我们在所有计算中都假设地形平坦。

我们从已出版的地图中提取建筑物数据的方法导致所有建筑物每边都系统性地扩大了一米左右。这导致街道宽度略微变窄。这种微小的误差在许多其他城市地区并不是问题,但由于渥太华这一段的街道相当狭窄,这可能是计算误差的一个额外来源。我们目前正在努力获取该地区更好的建筑数据。

没有关于建筑材料的信息。根据 Tan 和 Tan [2] 的建议,我们将所有建筑物墙壁的相对介电常数设为 7,电导率设为 0.2 S/m。地面的相对介电常数为 15,电导率为 0.05 S/m。

图 2、图 3 和图 4 分别显示了沿劳里埃街、阿尔伯特街和皇后街测量和计算的路径损耗,发射器位于斯莱特街。路线起点在里昂,终点在埃尔金。其中包括自由空间路径损耗,以显示建筑物造成的巨大衰减。考虑到建筑数据的质量和建筑材料信息的缺乏,两者的一致性很好。值得注意的是与测量结果的两个显著差异。

 

图 2:沿劳里埃街的路径损耗,发射天线位于斯莱特街

图 2:沿劳里埃街的路径损耗,发射天线位于斯莱特街

 

图 3:沿 Albert 街的路径损耗,发射天线位于 Slater 街。

图 3:沿 Albert 街的路径损耗,发射天线位于 Slater 街。

 

图 4:沿皇后街的路径损耗,发射天线位于 Slater 街。

图 4:沿皇后街的路径损耗,发射天线位于 Slater 街。

 

首先,劳里埃街起点处的误差令人惊讶,因为从发射器到这里几乎是一条视距路径。预测的路径损耗接近自由空间值,而测量的路径损耗却低 10 分贝。一种解释是肯特街和劳里埃街之间的空地上有一些树木或其他障碍物。

其次,肯特街和皇后街起点和终点的测量值与计算值之间的差异可能是由于地图上没有该区域左右边缘的建筑物。如果存在,这些建筑物可能会将大量能量从 Slater 街分散到 Lyon 街和 Elgin 街。图 5 显示了位于劳里埃街的发射机沿银行街的路径损耗。路线起点位于 Nepean,终点位于 Wellington。

 

图 5:沿 Bank 街的路径损耗,发射天线位于 Laurier 街。

图 5:沿 Bank 街的路径损耗,发射天线位于 Laurier 街。

 

参考资料

  1. J. H. Whitteker, "Measurements of path loss at 910 MHz for proposed microcell urban mobile systems,"IEEE Trans.Veh.Veh. Technol.3,第 125-129 页,1988 年 8 月。

  2. S.Y. Tan and H. S. Tan, "Propagation model for microcellular communications applied to path loss measurement in Ottawa city streets,"IEEE Trans.Veh.44, no. 2, pp.