主要内容

rainpl

RF信号衰减因降雨导致

描述

例子

l= rainpl (范围频率rainrate返回信号衰减,l,因为下雨。在这个语法中,衰减是信号路径长度的函数,范围信号频率,频率,降雨率,rainrate.假设路径仰角和偏振倾斜角为零。

rainpl功能适用于国际电信联盟(ITU)降雨衰减模型,以计算降雨区域传播信号的路径损耗[1].该函数适用于信号路径完全包含在均匀降雨环境中。雨率不会随信号路径而变化。衰减模型仅适用于1-1000 GHz的频率。

例子

l= rainpl (范围频率rainrate提升也指定了仰角,提升的传播路径。

例子

l= rainpl (范围频率rainrate提升TAU还指定偏振倾斜角度,TAU,信号的。

l= rainpl (范围频率rainrate提升TAUpct还指定指定的时间百分比,pctpct为范围为0.001-1(含0.001-1)的标量。衰减,l,使用长期统计0.01%的雨率(以mm / h)计算从电力法计算。

例子

全部收缩

计算在轻雨和大雨情况下,20 GHz信号在10公里距离上因降雨引起的信号衰减。

以每小时1毫米的小雨传播信号。

rr = 1.0;L = rainpl(10000、20.0 e9 rr)
L = 1.3009.

在每小时10毫米的大雨中传播信号。

rr = 10.0;L = rainpl(10000、20.0 e9 rr)
l = 8.1584.

绘制频率范围为1至1000 GHz的信号由于20毫米/小时的统计降雨量而引起的信号衰减。路径距离是10公里。

rr = 20.0;freq = [1:1000] * 1E9;l = Rainpl(10000,FREQ,RR);SemiloGX(FREQ / 1E9,L)网格XLABEL(“频率(GHz)”) ylabel (“衰减(dB)”

图包含轴对象。轴对象包含类型线的对象。

根据升高的雨量计算信号衰减作为升高角度。高度角度从0到90度变化。假设100km的路径距离和100GHz的信号频率。

设置降雨速率为10毫米/小时。

rr = 10.0;

设置高度角度,频率,范围。

海拔高度= [0:1:90];频率= 100.0 e9;rng = 100000.0 *(大小(海拔高度));

计算并绘制损失。

L = rainpl (rng,频率,rr,海拔高度);情节(海拔高度,L)网格包含(“道路标高(度)”) ylabel (“衰减(dB)”

图包含轴对象。轴对象包含类型线的对象。

计算信号衰减由于强降雨作为一个函数的极化倾斜角。假设路径距离为100公里,信号频率为100 GHz,路径仰角为0度。设置降雨速率为10毫米/小时。绘制信号衰减与极化倾斜角。

将偏振倾斜角设置为从-90到90度的变化。

τ= 90:90;

设置仰角、频率、路径距离和降雨率。

海拔高度= 0;频率= 100.0 e9;rng = 100年e3 *的(大小(τ));rr = 10.0;

计算并绘制衰减曲线。

L = Rainpl(RNG,Freq,RR,EL,Tau);绘图(TAU,L)网格XLABEL('倾斜角度(度)') ylabel (“衰减(dB)”

图包含轴对象。轴对象包含类型线的对象。

输入参数

全部收缩

信号路径长度,指定为非负实值标量,或作为一个- 1或1 -向量。单位是米。

例子:[13000.0,14000.0]

信号频率,指定为正实值标量或非负标量N- 1或1 -N向量。频率必须在1-1000 GHz范围内。

例子:2.0 e9 [1400.0 e6

长期统计雨率,指定为非负实估计标量。长期统计雨率是雨率超过0.01%的时间。您可以使用该时间调整时间百分比pct争论。单位是mm / hr。

例子:1.5

信号路径仰角,指定为实值标量或- 1或1 -向量。单位度在-90°和90°之间。如果提升是标量,所有传播路径都具有相同的仰角。如果提升是一个向量,它的长度必须匹配的维数范围每个元素提升对应于传播范围范围

例子:[0,45]

信号极化椭圆的倾斜角度,指定为真实值的标量或作为一个- 1或1 -向量。单位度在-90°和90°之间。如果TAU是一个标量,所有信号都有相同的倾斜角度。如果TAU是一个向量,它的长度必须匹配的维数范围.在这种情况下,每个元素TAU对应于传播路径范围

倾斜角度被定义为偏振椭圆的半主轴之间的角度和x-轴。因为椭圆是对称的,所以100°的倾斜角对应于与-80°的倾斜角度相同的偏振态。因此,倾斜角仅需要在±90°之间指定。

例子:[45,30]

降雨量的超过百分比,指定为介于0.001和1之间的正标量。长期统计的降雨率是超过的降雨率pct的时间。单位是无量纲的。

数据类型:双倍的

输出参数

全部收缩

信号衰减,作为真实值返回-经过-N矩阵。每个矩阵行代表一个不同的路径为路径的个数。每一列代表一个不同的频率N是频率的数量。单位是DB。

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全部收缩

降雨衰减模型

该模型计算通过降雨区域传播的信号的衰减。雨衰减是一个主要的褪色机制,可以从地点和年度到年份不同。

电磁信号在降雨地区传播时衰减。降雨量衰减是根据国际电联降雨量模型计算的ITU-R P.838-3建议:用于预测方法的降雨特定衰减模型.该模型根据降雨率,信号频率,极化和路径升高角度计算信号的特定衰减(衰减每公里数)。具体衰减,ɣR,模型为降雨率的幂律

γ. R k R α

在哪里R下雨率。单位是mm / hr。参数k和指数α取决于频率、极化状态和信号路径的仰角。具体的衰减模型适用于1-1000 GHz的频率。

为了计算沿路径的窄带信号的总衰减,该功能将特定衰减乘以有效的传播距离,deff.那么,总的衰减为L = D.effγ.R

有效距离是几何距离,d,乘以一个比例因子

r 1 0.477 d 0.633 R 0.01 0.073 α f 0.123 10.579 1 经验值 0.024 d

在哪里f是频率。这篇文章建议ITU-R P.530-17(12/2017):地面视线系统设计所需的传播数据和预测方法提出了一个完整的计算衰减的讨论。

雨率,R,在这些计算中使用的是长期的统计降雨率,R0.01.这是超过0.01%的降雨率。文中讨论了统计雨率的计算ITU-R P.837-7(06/2017):用于传播模拟的降水特征.本文还解释了如何计算来自0.01%值的其他百分比的衰减。

可以将衰减模型应用于宽带信号。首先,将宽带信号分成若干子频带,并对每个子频带施加衰减。然后,将所有衰减子带信号相加为总衰减信号。

参考文献

[1]国际电信联盟的无线电通信部门。ITU-R P.838-3建议:用于预测方法的降雨特定衰减模型.2005年。

国际电信联盟无线电通信部门。ITU-R P.530-17建议:地面视线系统设计所需的传播数据和预测方法.2017年。

[3]ITU-R P.837-7建议:用于传播模拟的降水特征

网络[4],J。RF传播介绍.纽约:Wiley & Sons, 2005。

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