(TIỂU LUẬN) báo cáo bài tập lớn ANTEN và TRUYỀN SÓNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG - - BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN ANTEN VÀ TRUYỀN SĨNG GVHD: Cơ Nguyễn Hồng Anh Nhóm sinh viên thực hiện: NHĨM Trầần Văn Đạt 20172453 Chu Hữu Khánh Nguyễễn Quý Thọ Vũ Minh Hiễếu 20172837 20172553 Hà Nội, 12/2019 20172619 MỤC LỤC Mơ hình Okumura 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Nội dung mô hình Mơ hình Hata 2.1.Giới thiệu chung 2.2 Nội dung mơ hình Áp dụng Mơ hình Okumura 1.1 Giới thiệu chung Mơ hình Okumura mơ hình lan truyền Radio xây dựng cách sử dụng liệu thu thập thành phố Tokyo , Nhật Bản Mơ hình lý tưởng để sử dụng thành phố có nhiều cấu trúc thị khơng có nhiều cấu trúc chặn cao Mơ hình dùng làm sở cho Mơ hình Hata 1.2 Nội dung mơ hình Mơ hình Okumura xây dựng thành ba chế độ Những người cho khu vực đô thị, ngoại mở Mơ hình cho khu vực đô thị xây dựng sử dụng làm sở cho người khác Sử dụng cho: - Tần số = 150 đến 1920 MHz - Chiều cao ăng ten trạm di động: từ m đến m - Chiều cao ăng ten trạm gốc: từ 30 m đến 100 m - Khoảng cách liên kết: từ km đến 100 km Mơ hình Okumura thể thức sau: L=L FSL+ A MU −H MG − H BG −Σ K correction Trong đó:  L = Suy hao đường truyền (trung vị) Đơn vị: Decibel (dB)  LFSL = suy hao không gian tự Đơn vị: decibel (dB)  A MU = suy giảm trung vị không gian trống Đơn vị: decibel (dB)  H MG = Hệ số tăng chiều cao ăng ten trạm di động  H BG  K correction = Độ lợi hệ số hiệu chỉnh (như loại môi trường, mặt nước, = Hệ số tăng chiều cao ăng ten trạm gốc chướng ngại vật bị cô lập, v.v.) Thêm A mu ( f , d ) hệ số hiệu chỉnh ta thu được: h h G (¿ ¿ ℜ )−G area G(¿¿ te )−¿ L50% (dB)=LF + A mu (f , d)−¿ Trong đó:  L50% giá trị phần trăm thứ 50 (tức trung vị) tổn thất đường truyền lan truyền  LF  A mu độ suy giảm trung vị so với không gian trống  h G (¿¿ te) hệ số tăng chiều cao anten trạm gốc ¿  h G (¿ ¿ ℜ) hệ số tăng chiều cao ăng ten di động ¿  G area mức tăng loại môi trường tổn thất lan truyền không gian tự Hình 1: Độ suy giảm trung vị khơng gian trống A mu (f , d) Hình 2: Hệ số hiệu chỉnh G area Mơ hình Hata 2.1.Giới thiệu chung Các mơ hình Hata mơ hình tun truyền phát để dự đốn hao đường truyền di động mơi trường bên ngồi Nó công thức dựa kinh nghiệm dựa liệu từ Mơ hình Okumura , thường gọi mơ hình Hum Okumura Mơ hình kết hợp thơng tin đồ họa từ mơ hình Okumura phát triển để nhận tác động nhiễu xạ, phản xạ tán xạ gây cấu trúc thành phố Ngồi ra, Mơ hình Hata áp dụng hiệu chỉnh cho ứng dụng môi trường ngoại ô nơng thơn Mặc dù dựa mơ hình Okumura, mơ hình Hata khơng cung cấp vùng phủ sóng cho tồn dải tần bao phủ mơ hình Okumura Mơ hình Hata khơng vượt q 1500 MHz Okumura cung cấp hỗ trợ lên đến 1920 MHz Mô hình phù hợp cho truyền thơng điểm-điểm phát sóng , bao phủ độ cao ăng-ten trạm di động 11010 m, độ cao ăng-ten trạm sở 30 đến 200 m khoảng cách liên kết từ đến 10 km 2.2 Nội dung mơ hình 2.2.1 Mơi trường thị Mơ hình Hata cho môi trường đô thị công thức dựa phép đo Okumura thực khu vực xây dựng Tokyo Nó xây dựng sau: hB 44.9 −6.55 log10 ¿ log10 d LU =69.55+26.16 log10 f −13.82 log10 h B−C H +¿ Đối với thành phố nhỏ vừa: f −0.7 1.1 log 10 ¿ h M ¿ C H =0.8+¿ Đối với thành phố lớn: 1.54 hM (¿) log10 ¿ ¿ ¿ 2−1.1 , với 150 MHz ≤ f ≤ 200 MHz ¿ 11.75 h M (¿) log10 ¿ ¿ 8.29 ¿ ¿ ¿ C H =¿ Trong đó: : suy hao khu vực thành thị Đơn vị: decibel (dB)  LU  h B : Chiều cao anten trạm gốc Đơn vị: mét (m)  h M : Chiều cao ăng ten trạm di động Đơn vị: mét (m)  f  C H :Hệ số hiệu chỉnh độ cao anten  d : Tần số truyền Đơn vị: Megahertz (MHz) : Khoảng cách trạm sở di động Đơn vị: km (km) 2.2.2 Môi trường ngoại ô Mô hình Hata cho mơi trường ngoại áp dụng cho truyền dẫn khỏi thành phố khu vực nơng thơn nơi có cấu trúc nhân tạo khơng q cao dày đặc thành phố Nói xác hơn, mơ hình phù hợp nơi có tịa nhà, trạm di động khơng có thay đổi đáng kể chiều cao Nó xây dựng sau: f LSU = LU +2(log10 ) −5.4 28 Trong đó:  LS U : suy hao khu vực ngoại thành Đơn vị: decibel (dB)  LU : suy hao dẫn từ phiên thành phố nhỏ mơ hình (ở trên) Đơn vị: decibel (dB)  f : Tần số truyền Đơn vị: Megahertz (MHz) 2.2.3 Mơi trường mở Mơ hình Hata cho mơi trường nơng thôn áp dụng cho truyền khu vực mở, nơi khơng có vật cản chặn liên kết truyền Nó xây dựng sau: LO= LU −4.78 (log10 f ) +18.33 log10 f −40.94 Trong đó:  Lo : suy hao khu vực mở Đơn vị: decibel (dB)  LU : suy hao dẫn từ phiên thành phố nhỏ mơ hình (ở trên) Đơn vị: decibel (dB)  f : Tần số truyền Đơn vị: Megahertz (MHz) Áp dụng Một hệ thống di động tần số 900MHz hoạt động phố rộng lớn Chiều cao hiệu dụng (effective height) anten phát anten thu 30m 1m Khoảng cách (trên mặt đất) hai anten 2km Tính a Suy hao đường sử dụng cơng thức truyền sóng tầm nhìn thẳng (bỏ qua ảnh hưởng mặt đất môi trường) b Suy hao đường sử dụng mơ hình Hata Bài làm a Áp dụng cơng thức suy hao đường không gian tự do: L = 20 log10 d+20 log10 f +32.44 Với d = (km) f = 900 (MHz) Vậy L = 97.5454501 (dB) b Áp dụng công thức suy hao đường thành phố lớn mơ hình Hata hB 44.9 −6.55 log10 ¿ log10 d LU =69.55+26.16 log10 f −13.82 log10 h B−C H +¿ Với f = 900 (MHz) h B=30 (m) 11.75∗1 (¿) log10 ¿ ¿ C H =3.2 ¿ ¿ d = (km) Vậy 10 LU = 138.3289 (dB) ... decibel (dB)  f : Tần số truyền Đơn vị: Megahertz (MHz) Áp dụng Một hệ thống di động tần số 900MHz hoạt động phố rộng lớn Chiều cao hiệu dụng (effective height) anten phát anten thu 30m 1m Khoảng... cách (trên mặt đất) hai anten 2km Tính a Suy hao đường sử dụng cơng thức truyền sóng tầm nhìn thẳng (bỏ qua ảnh hưởng mặt đất môi trường) b Suy hao đường sử dụng mơ hình Hata Bài làm a Áp dụng công... chỉnh độ cao anten  d : Tần số truyền Đơn vị: Megahertz (MHz) : Khoảng cách trạm sở di động Đơn vị: km (km) 2.2.2 Môi trường ngoại ô Mơ hình Hata cho mơi trường ngoại áp dụng cho truyền dẫn khỏi