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《基于三維拋物方程方法的城市微小區(qū)電波傳播預測模型》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、!第!"卷!第#期!$%%"年#月$#!$基于三維拋物方程方法的城市微小區(qū)電波傳播預測模型胡繪斌!柴舜連!毛鈞杰國防科技大學電子科學與工程學院一系!長沙)$##(&摘要!!介紹了一種新的城市微小區(qū)電波傳播預測方法&&&三維拋物方程方法8提出場的奇偶分解法來加速求解三維拋物方程的分部H071-91變換算法8針對電磁波不同的入射情況!提出了不同的邊界條件處理方法來求解有耗介質(zhì)條件下的電波傳播問題8計算結(jié)果表明所提方法是準確和高效的!并可用于預測城市微小區(qū)電波傳播特性8關(guān)鍵詞!!電波傳播!城市微小區(qū)!三維拋物方程!分部+I5’<&’變換!奇偶分解!!隨著移動通信技術(shù)和業(yè)務量的快速發(fā)展!對通陣面的步
2、進來數(shù)值求解傳播或散射問題8近年來!信系統(tǒng)的容量要求不斷提高8為此!開始采用微蜂[*P在聲波’地震波傳播以及電磁波傳播’散射窩’微微蜂窩系統(tǒng)來減小小區(qū)半徑以提高頻率復用等問題上都得到廣泛的應用8率!增加通信容量8為了合理配置城市小區(qū)內(nèi)的移目前國內(nèi)對電波傳播和散射問題的[*P研究動通信資源!如基站選址’發(fā)射天線的傾角’高度%(&$$較少!且基本上都是基于二維范疇8對于用三以及發(fā)射功率等!必須對小區(qū)內(nèi)電波傳播特性有一維[*P來計算有耗介質(zhì)條件下的電波傳播問題!個準確的預測來指導資源的配置8尚未見諸報道8國外的一些文獻對城市小區(qū)電波傳基于P,429..方程組所建立起來的電波傳播確播問題已經(jīng)建立了基
3、于隱式有限差分法"^HBP$求定性模型!理論上可以比較準確計算微小區(qū)內(nèi)的電%J,$$&解的三維拋物方程"&B[*$模型!由于^HBP波傳播特性!是近年來的研究熱點8目前比較流行能夠比較靈活地處理邊界條件!因此對于求解不同的方法是基于幾何光學理論’幾何繞射理論(一致地形上的電波傳播問題在算法處理上相對簡單一%$,)&繞射理論的射線跟蹤法!也有用迭代不變性測些!但是由于其迭代時間長而且還要進行大規(guī)模的%"&%’&試方程法和HBSB方法來進行分析8這些方法矩陣運算!因而其計算量很大!計算速度慢!對計各有優(yōu)缺點!理論上可以計算三維情況!但在實際算機資源要求很高8分步H071-91變換方法"DDHP$
4、應用時它們都是以準三維模型來考慮!即不考慮建采用HHS技術(shù)能快速求解&B[*!對計算機資源要筑的高度!忽略建筑頂部對場的影響8求相對較低!而且精度也比較高!其不利的方面是拋物方程方法"[*P$是近年來得到廣泛關(guān)注的在處理不規(guī)則邊界時比較煩瑣8作為基于DDHP求一種電磁計算方法!其實質(zhì)就是在一定的傳播角度解&B[*的經(jīng)典文獻!文獻%$!&詳細闡述了&B[*內(nèi)!只考慮波的前向傳播!忽略后向散射!這樣就在求解單個有耗介質(zhì)條件下的傳播問題!但在具體可以將橢圓型的波動方程轉(zhuǎn)換為拋物方程!通過波的計算過程中存在一些錯誤8基于DDHP方法求解!!##"%$#%!!收稿!!##’%#$%$#收修改稿!*%+
5、,-.#<<3I!#!$!$’&8:0+!$$李永順基于拋物線方程求解電大尺寸目標雙"多$站CTD方法的研究8安徽大學碩士學位論文!!##&!第!"卷!第#期!$%%"年#月$#!!城市小區(qū)電波傳播問題!目前也尚未見諸報道8+d+d(/-bU5"1!b!bZ$$"1!U5!Z5$9U4本文提出用場的奇偶分解法來快速計算DDHP6U&&6Z5$#U5$/d和用前向差分混合H071-91級數(shù)展開法來處理電波/-bZ5-bZ5%9K++"bZ$9Z&6U56Z5!"&$對有耗介質(zhì)垂直入射條件下的傳播問題8對于斜入射傳播問題!本文修正了文獻%$!&中的錯誤并根據(jù)其中!+"bZ$為地表反射系數(shù)!對于S
6、PZ波和S*Z場的奇偶分解得出了自己的計算公式8在上述基礎波分別為上!最終計算了一個城市微小區(qū)的電波傳播特性8計算結(jié)果表明!基于&B[*方法所建立的城市微小+SP"bZ$$"bZ/75b#$("bZ+75b#$!區(qū)電波傳播模型是準確和高效的!這為城市小區(qū)電+S*"bZ$$"75bZ/b#$("75bZ+b#$!")$波傳播特性研究提供了一種新的途徑8$75$!""$!,1+-’#’##52!!三維拋物方程及其分部+I5’<&’求解式中7!#分別為地面或建筑物表面的歸一化阻抗55在均勻無源區(qū)域內(nèi)!任意場都可以表示成SP和電導率’場和S*場的疊加8SP波由磁矢位.來表示!S*為了便于用HHS技術(shù)
7、實現(xiàn)"&$式的數(shù)值求解!9+波由電矢位/來表示’其中!.$0!/$0!66本文提出一種場的奇偶分解法!即將分解為關(guān)于9+66$6+6為任意的標量場分量’將無源區(qū)域內(nèi)的-Z的奇偶兩個部分來處理"&$式的積分’所謂場的奇波動方程!!!展開成兩個因式的乘積!6+b#>6$#偶分解即取反映電磁波沿1軸前向傳播因子項!即可得到以%J!$&&下的拋物方程為"1!U!Z$!!!Z%#669"1!U!Z$$5#"1!U!/Z
