地物杂波损耗详细公式与分析

F. 地物杂波损耗地物杂波损耗是卫星—地面链路传输中的一种重要衰减成分主要由地面接收终端附近的建筑物及自然环境引起的遮挡与散射造成。ITU 在ITU-R P.2108中给出了地面损耗的推荐计算方法但该方法基于统计模型仅能提供概率性预测无法给出确定性结果。典型情况包括当电力线直接位于移动站上方时杂波损耗约为0 dB当建筑物遮挡一半菲涅尔区时无论频率如何杂波损耗约为6 dB。因此在计算地物损耗时需要明确天线仰角 ( \theta )视距LOS传播的发生概率计算步骤Step 1估计 LOS 出现概率PaP_aPa​%城市环境a1.43×10−4a 1.43 \times 10^{-4}a1.43×10−4郊区环境a6.0×10−5a 6.0 \times 10^{-5}a6.0×10−5LOS 概率计算公式Pa1−a(90−θ)2,10∘≤θ≤90∘ P_a 1 - a(90 - \theta)^2, \quad 10^\circ \le \theta \le 90^\circPa​1−a(90−θ)2,10∘≤θ≤90∘Step 2计算地物杂波损耗LcttL_{ctt}Lctt​dBLctt12(1−Pa),10∘θ≤90∘ L_{ctt} 12(1 - P_a), \quad 10^\circ \theta \le 90^\circLctt​12(1−Pa​),10∘θ≤90∘F. 地物杂波损耗分析如图 7 所示在较低仰角时地物杂波损耗较大。这是因为信号传播路径与地表的交互点增多导致与建筑物及地面障碍物的相互作用增强从而引起更强的衰减。图 7 不同仰角及城市环境下的地物杂波损耗随着仰角的增加信号与地面的交互显著减少因此杂波损耗逐渐降低。此外在城市环境中地物杂波损耗还受到以下因素的显著影响建筑密度地表类型障碍物分布在高楼密集、街道狭窄的城区尤其是高层建筑集中的区域低仰角条件下的杂波效应更加明显。这是因为视距路径更容易被遮挡从而导致更严重的信号衰减。