С начала 70-х годов внимание исследователей и инженеров во многих странах было обращено к проблеме распространения ультракоротких волн (УКВ) в городах. Это связано с интенсивным развитием систем радиосвязи различного назначения - от телевидения до систем связи с подвижными объектами и радиотелефонии, играющих в жизни городов огромную роль. Впервые проблема распространения радиоволн этого диапазона в городских условиях возникла еще в 30-е годы [7]. После первых работ, выполненных в основном для метровых волн, интерес к проблеме постепенно падал из-за сложности распространения УКВ радиоволн и трудности получения достоверных количественных оценок. По характеристике Б. А. Введенского [6], опубликовавшего в 1938 г. первый аналитический обзор по распространению метровых радиоволн в городах, для ультракоротких волн «городские районы представляют собой местности, пересеченность которых доведена до крайних пределов». Обширные затенения, создаваемые строениями, отражения, дифракция и рассеяние волн придают процессу распространения излучения многолучевой характер и формируют сложную интерференционную структуру поля с глубокими и резкими пространственными замираниями. Это создает значительные трудности для прогноза условий работы радиосредств.
Многолучевой характер распространения радиоволн в условиях города определяет специфические особенности городского канала связи на УКВ, порождая искажения широкополосных сигналов, частотно-селективного замирания и явления интерференции при передачи кодовых последовательностей импульсов [1 - 14]. Поэтому построение математической модели города является основной задачей для описания процесса распространения УКВ в условиях города и решение ряда практических задач для систем сотовой связи.
В связи с активным внедрением новых перспективных систем связи различного назначения проблема функционирования систем сотовой связи в условиях города является достаточно актуальной задачей. Большинство радиоэлектронных средств (РЭС), существующих на данный момент, работают в диапазоне ультракоротких волн [1-5]. При этом РЭС расположены в черте города и играют важную роль в его нормальном функционировании. Сейчас сложно найти крупный город, в котором не было бы развернуто большое количество систем радиосвязи (сотовой, передачи данных и т.д.). Для обеспечения качественного функционирования этих РЭС необходима информация о распределении поля внутри застройки.
Наиболее остро этот вопрос планирования и проектирования стоит применительно к условиям города, потому что современный крупный город с точки зрения взаимодействия радиоволн с городской застройкой представляет сложную неоднородную структуру, простирающуюся иногда на десятки километров.
Кроме того, объемы передаваемой информации с каждым годом возрастают. Этим обуславливается освоение новых, более высоких областей частот, которое движется параллельно с развитием систем связи с подвижными объектами. А при использовании более высокочастотных диапазонов городская застройка и рельеф, как известно из физических соображений, оказывают все большее влияние на процессы распространения излучения. Таким образом, существует актуальная проблема исследования функционирования систем сотовой связи, образование зон затенения в г. Йошкар - Ола.
С целью более подробного разбора, ВКР была разбита на несколько последовательных глав.
В первой главе был проведен анализ современного состояния моделирования распространения УКВ в городских условиях, подробно рассмотрены модели распространения радиоволн в слое городской застройки.
Во второй главе подробно рассмотрено моделирование распространения радиоволн в городе с помощью эмпирических моделей.
Также рассмотрено затухание радиосигнала для микрорайона Юбилейный г. Йошкар - Ола и определены были зоны затенения сигнала.
В заключении приведены результаты.
Все материалы, необходимые для более подробного описания и понимания информации, представленной в работе, приведены в приложении.
Анализ современного состояния моделирования распространения радиоволн в городских условиях
В данной главе рассмотрены основные особенности распространения УКВ в условиях города, проведен обзор методов анализа взаимодействия излучения с городской застройкой и существующих моделей на основе классификации по типу исследования. Выполнено сопоставление существующих методов моделирования.
Определены основные проблемы функционирования систем сотовой связи, требующие решения.
Самое читаемое:
Диод Шоттки
Диод
Шоттки (также правильно Шотки, сокращённо ДШ) - с малым падением напряжения при
прямом включении. Назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки . Диоды
Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо
p-n перехода , как у обычных диодов). Допустимое обратное напряжение
промышленно выпускаемы ...