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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:莊惟安
研究生(外文):Wei-An Chuang
論文名稱:Kaband地面傳播之量測模擬與電波涵蓋區域預估
論文名稱(外文):Measurement, Simulation and Evaluation Coverage of Wave Propagation for Ka band
指導教授:陳俊全陳俊全引用關係
指導教授(外文):Chun-Chyuan Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:131
中文關鍵詞:電波傳播模式
外文關鍵詞:wave propagation model
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隨著無線多媒體網際網路及無線通訊應用日益頻繁,地面微波在通訊的應用上日趨重要,由於頻譜使用之擁擠,世界各國均傾向採用Ka(26~40GHz)波段。
本論文主要是量測及模擬Ka波段的傳播損失,探討Ka波段之地面傳播。希望從理論或經驗模型之建構與實地測量,經由量測值與模擬值的分析,建立適用於花蓮地區Ka波段電波傳播模式,並且以此電波傳播模式建立電波涵蓋預估。但是Ka波段在地表大氣通道傳播時,容易收到自然環境因素之影響,其中又以植被遮蔽效應造成的信號衰減情況最為嚴重,因此在模型之建構上必須加上植被遮蔽效應之環境修正因數。
根據實測值與電波傳播模式修正後之模擬值比較分析,Walfish-Ikegami模式適用於市區(urban),Okumura-Hata 模式適用於市區(urban)及郊區(suburban),。估測電波涵蓋面積約為1.53平方公里(最大等效輻射功率EIRP:25dBW,distance to -85dBm)。





關鍵字:電波傳播模式
The terrestrial microwave communication is important for the the application in the wireless internet multimedia. Since the spectrum was crowded with users, many country tend to choose the Ka band (26~40GHz) spectrum for the wireless communication.
This thesis is to measure and simulate the loss at the spectrum of 28GHz in Taiwan Hualien city. We constructed the wave propagation models by analysis. The purpose of this thesis is to measure and simulate the wave propagation loss for Ka band (kurz-above band) 28 GHz in Taiwan Hualien city. We constructed the wave propagation models to analyse the measurement result and comparing with the simulation result. We described the coverage area by using the modified channel models. The evaluated coverage area is useful to apply for the Ka band in Hualien city.
Finally, we find that Walfisch-Ikegami model gave better agreement in urban regions, Okumura-Hata model is also in good agreement in urban and suburban. At the end of this experiment, we described the coverage area by using the modified channel model, the evaluation coverage area is useful to the future application of the Ka band in the Hualien city.

Keywords: wave propagation models
第一章 緒論..............................................1
第二章 Ka波段量測系統、量測方法與程序....................3
2.1 Ka波段量測系統.......................................3
2.1.1信號發射端..........................................3
2.1.2信號接收端.......................................11
2.1.3頻譜分析儀.......................................13
2.2 Ka波段實地量測方法與程序.............................14
2.2.1實地量測方法與程序..................................16
第三章 電波傳播模式......................................27
3.2 路徑損失預估傳播模...................................28
3.2.1 Friis自由空間傳播路徑損失.........................29
3.2.2 Egli 模式.........................................31
3.2.3 The Okumura-Hata模式...............................32
3.2.4 COST 231/Walfisch-Ikegami 模式.....................33
3.3 傳播模型參數定義.....................................36
第四章 量測結果與模擬值比較分............................37
4.1 以量測訊號之功率值計算路徑損失.......................37
4.2發射端與接收端之參數..................................38
4.2.1發射端之參數........................................38
4.3量測路線總功率換算....................................30
4.4量測結果............................................. 33
4.5量測值與環境參數模擬值之比較分析......................44
第五章 Ka band電波涵蓋範圍之估測.........................58
5.1 訊號功率與電場強度值之換算...........................58
5.2 決定Ka band電波涵蓋範圍之臨界點邊緣..................59
5.3 修正因數.............................................61
5.4 電波涵蓋範圍之估測...................................63
5.4.1 Walfisch(Urban)估測公式推算........................63
5.4.2 Hata (urban)估測公式推算...........................63
5.4.3 Hata (Suburban)估測公式推算........................64
5.4.4 Egli(Open) 估測公式推算............................64
5.4.5各途徑實測值與不同環境參數個別模擬之比較............77
5.4.6電波涵蓋範圍之估測..................................86
第六章 結論..............................................88
參考文獻.................................................89
[1] 林家慶,“二維及三維VHF/UHF無線電波在不規則起伏地形之通道模型建構及研究,” 國立交通大學碩士論文, 2000.
[2] Simon R.Saunders, Antenna and Propagation for Wireless Comunication Systems, John Wiley & Sons, 1999.
[3] H. P. Stern, J. G. Hermes, and D. Subrahmanyan, “An Adaptive Propagation Prediction Program for Land Mobile Radio Systems,”IEEE Transactions on Broadcasting,vol. 43, no. l, pp.56-62, 1997.
[4] F. Ikegami, S. Yoshida, T. Tacheuchi, and M. Umehira,“Propagation factors controlling mean field strength on urban streets”, IEEE Trans. Ant. Prop, vol.32, pp. 822-829, 1984.
[5] 謝光龍,“Ka波段地面鏈路降雨效應與植被效應” 國立中央大學碩士論文, 2001.
[6] 陳仁杰,“雨滴粒徑與植被遮蔽效應對Ka波段電波衰減影響之探討” 國立中央大學碩士論文, 2005.
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