[發明專利]基于射線跟蹤法的電磁波傳播預測方法

無效

• 申請號: 200910050577.2
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101592690A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 李國輝;王志彬;張娟;王慧娜;嚴軍
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;H04B17/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

1.一種基于射線跟蹤法的電磁波傳播預測方法，其特征在于操作步驟為：

(a)采集地理環境數據信息；

(b)設置發射源以及場點的參數；

(c)射線路徑的查找；

(d)接收點場強以及路徑損耗的計算。

2根據權利要求1所述的基于射線跟蹤法的電磁波傳播預測方法，其特征在于所述步驟(a)確定地理環境數據信息的具體步驟為：

a)確定建筑物的分布和形狀；

b)設置建筑物的特征，它包括設置建筑物墻面/地面的相對介電常數和電導率。

3根據權利要求1所述的基于射線跟蹤法的電磁波傳播預測方法，其特征在于所述步驟(b)設置發射源以及場點的參數之具體步驟為：

a)設置發射源的參數，它包括發射天線的位置、極化方式、輻射功率、增益以及高度的設置；

b)設置場點的參數。

4根據權利要求1所述的基于射線跟蹤法的電磁波傳播預測方法，其特征在于所述步驟(c)射線路徑的查找之具體步驟為：

a)反射射線的查找：反射線通過尋找鏡像點的辦法來得到，進而確定射線的傳播路徑；同時源像點對反射面產生鏡像點，而這些鏡像點作為二次源，又對諸反射面產生新的鏡像點，而這些新的鏡像點又產生新的鏡像點，如此繼續下去；

b)繞射射線的查找：當發射機和接收機之間的無線傳輸被表面銳利的物體阻擋時，發生繞射，此時二次波分布于整個空間甚至繞射到物體的背面；

根據以上說明，如果射線經過二次及以上次反射、繞射才能到達接收點，重復以上過程來最終找到射線的路徑；這里只考慮直射線、反射和繞射射線的貢獻。

5.根據權利要求1所述的基于射線跟蹤法的電磁波傳播預測方法，其特征在于所述步驟(d)接收點場強以及路徑損耗的計算之步驟為：

在找到對接收信號有貢獻的所有射線以后，進行以下計算：

a)計算反射、繞射射線的場強；

反射場E^r或繞射場E^d的基本公式為：

E^r＝Eⁱ×A^s×R×e^-jks????????????????????(1)

E^d＝Eⁱ×A_d×D×e^-jks????(2)式中Eⁱ是入射場，R、D分別為并矢反射系數、繞射系數；A_s，A_d分別為反射波的傳播因子和繞射波的傳播因子；s為源點與接收點的距離；k是波數。

經過多次反射和繞射到達接收點時其電場大小E(R)為：

E(R)=Ei(s)·ΠmRmΠnDn·As·e-jkd]]>(3)式中，Eⁱ(s)

為初始電場矢量，R_m為反射方陣，D_n為繞射方陣，A_s為射線在整個傳播路徑上的擴散系數，d為射線經過路徑總長度；

b)進行場強疊加；假設共有n條射線到達了接收機且第i條到達的射線電場矢量為E_i，將所有達到場點的射線的電場矢量疊加，即求得場點場強E_total：Etotal=ΣinEi;]]>

c)計算路徑損耗L：L=20lg|λEtotal4πE0|]]>

式中E₀是發射機輻射初始場強，λ為工作波長。