基于射線(xiàn)跟蹤仿真的彎曲隧道中電波傳播特性研究.pdf

1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，人們的精神與物質(zhì)需求越來(lái)越高，通信中進(jìn)一步提高與優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)是必然趨勢(shì)，也是人們不斷努力的目標(biāo)。
　　城市迅速擴(kuò)張意味著涌入了更多的人口，交通壓力是城市生活中永恒的話(huà)題，地鐵、高鐵等受限空間的利用為人們打造了方便快捷的生活方式。在通信領(lǐng)域中，受限空間不同于開(kāi)放空間，電波傳播特性有所改變。幾十年來(lái)，已經(jīng)有一些學(xué)者對(duì)直隧道進(jìn)行研究，并提出了很重要的理論和模型?？墒顷P(guān)于彎曲隧道的研究還比較少，電波在彎曲隧道中傳播產(chǎn)

2、生的路徑損耗比電波在直隧道中傳播產(chǎn)生的路徑損耗更大，本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于通過(guò)對(duì)這種電波在彎曲隧道中產(chǎn)生的額外損耗進(jìn)行仿真、提取、分析和建模來(lái)研究電波在彎曲隧道中的傳播特性。
　　本文主要工作如下:
　　(1)通過(guò)仿真的方式得到所需的直隧道和彎曲隧道內(nèi)接收信號(hào)功率，分別對(duì)不同橫截面形狀的隧道進(jìn)行仿真，如矩形橫截面隧道、拱形橫截面隧道（本文稱(chēng)為“Typel型隧道”）和馬蹄形橫截面隧道（本文稱(chēng)為“Type2型隧道”），也對(duì)不同信號(hào)的發(fā)

3、射頻率、彎曲隧道的不同曲率半徑以及隧道內(nèi)接收機(jī)的不同位置進(jìn)行仿真，為后續(xù)電波傳播特性的研究提供數(shù)據(jù)。
　　(2)根據(jù)仿真得到的數(shù)據(jù)計(jì)算路徑損耗因子，探究隧道內(nèi)不同因素對(duì)電波傳播損耗的影響。發(fā)現(xiàn)彎曲隧道的曲率半徑越?。ㄋ淼缽澢潭仍酱螅瑩p耗因子越大，表明隧道彎曲減少了波導(dǎo)效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)的頻率越高，損耗因子越大，損耗越大。此外，論文還探討了隧道橫截面以及隧道內(nèi)不同位置的接收機(jī)對(duì)損耗因子的影響。
　　(3)對(duì)彎曲隧道場(chǎng)景仿真

4、得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行額外損耗的計(jì)算，探究隧道內(nèi)不同因素對(duì)額外損耗的影響。額外損耗是一個(gè)相對(duì)概念，指電波在彎曲隧道內(nèi)傳播產(chǎn)生的損耗與相同環(huán)境下在直隧道中產(chǎn)生的損耗之差。根據(jù)觀察到的額外損耗的特性，提出在距離上對(duì)額外損耗進(jìn)行階段分析，共分成三個(gè)階段，為彎曲隧道的額外損耗建立更精確的模型。發(fā)現(xiàn)三個(gè)階段中，彎曲隧道曲率半徑越?。◤澢潭仍酱螅?，額外損耗越大;在前兩個(gè)階段中，發(fā)射信號(hào)的頻率越高，額外損耗越大，但在第三個(gè)階段中沒(méi)有顯示出這樣的特性;此外，