天線位置對(duì)矩形隧道電磁波傳播機(jī)制分界點(diǎn)的影響
發(fā)布時(shí)間：2020-12-08 21:49
為精確地描述矩形空隧道內(nèi)電磁波傳播特性,根據(jù)傳播理論與幾何知識(shí),推導(dǎo)出了矩形隧道中天線安裝不同位置下分界點(diǎn)的計(jì)算公式;并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了天線安裝在不同位置下的結(jié)果。結(jié)果表明:在典型的寬大于高的矩形隧道中,分界點(diǎn)距離主要受天線高度變化而變化,受橫向距離影響較小。證明提出的確定隧道電磁波傳播分界點(diǎn)的方法是可行的。
【文章來(lái)源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020年01期 第22-25頁(yè)
【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)
【部分圖文】：
空間菲涅爾區(qū)示意
構(gòu)造如圖2所示的矩形隧道內(nèi)自由空間區(qū)傳播示意圖，隧道橫截面寬為2a，高為b(單位:m)。以隧道底板中心為原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸，垂直方向?yàn)閥軸，隧道方向?yàn)閦軸。原點(diǎn)定于底板中間位置。發(fā)射天線位于Pt(xt,yt,zt)，接收天線位于Pr(xr,yr,zr)，收、發(fā)天線中點(diǎn)為P0(x0,y0,z0)，三者之間關(guān)系為在實(shí)際工程當(dāng)中，發(fā)射天線盡可能地安裝在隧道中心處，以確保信號(hào)輻射到更多的地方。在這里，分別對(duì)2種安裝方式進(jìn)行討論分析:1)收發(fā)天線均安裝在隧道中心(x=0)處，且收發(fā)天線高度相等;2)發(fā)射天線安裝在隧道中心頂板(x=0,y=b)處，收發(fā)天線水平位置，高度均不相等。
分別對(duì)以上兩種類(lèi)型的安裝方式進(jìn)行仿真，隧道寬8.14 m，高3 m，載波頻率為900 MHz，如圖3、圖4所示。圖3仿真曲線中，因?yàn)樗淼赖母叨刃∮谒淼缹挾鹊?/2，當(dāng)收發(fā)天線高度h<1.5 m時(shí)，分界點(diǎn)取決于第一菲涅爾區(qū)與隧道底板相切時(shí)的位置，即虛線代表分界點(diǎn)與收發(fā)天線高度的關(guān)系;當(dāng)收發(fā)天線高度1.5<h<3 m時(shí)，分界點(diǎn)取決于第一菲涅爾區(qū)與隧道頂板相切時(shí)的位置，即實(shí)線代表分界點(diǎn)與收發(fā)天線高度的關(guān)系�？梢杂^察到，收發(fā)天線安裝高度h<1.5 m時(shí)，分界點(diǎn)距離隨著收發(fā)天線高度的增大而增大;收發(fā)天線安裝高度1.5<h<3 m時(shí)，分界點(diǎn)距離隨著收發(fā)天線高度的增大而減小;收發(fā)天線高度h=1.5 m，分界點(diǎn)距離達(dá)到最大值。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]巷道無(wú)線信道多普勒擴(kuò)展及其影響因素[J]. 成凌飛,楊蒙,賀揚(yáng),李俊,李飛騰. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(09)
[2]空間與地面菲涅爾區(qū)的特性研究[J]. 鄒高翔,童創(chuàng)明,王童,孫華龍. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]矩形巷道電磁波傳播混合模型分界點(diǎn)的研究[J]. 成凌飛,曾文,史亞軍. 測(cè)控技術(shù). 2017(01)
[4]基于兩路并發(fā)傳輸?shù)木峦ㄐ臶J]. 胡然,郭成城,楊劍鋒. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(03)
[5]梯形巷道近場(chǎng)區(qū)電磁波傳播機(jī)制的分界點(diǎn)[J]. 王利超,成凌飛,高鵬飛. 煤炭技術(shù). 2015(09)
[6]一種簡(jiǎn)易的井下巷道冗余節(jié)點(diǎn)部署策略[J]. 李婧,王華奎,王佩琦,李艷萍,蕭寶瑾. 傳感器與微系統(tǒng). 2014(11)
[7]矩形巷道電磁波混合模型的模式數(shù)量研究[J]. 成凌飛,盧超,鮑鑫行. 河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[8]煤礦井巷天線位置對(duì)輻射場(chǎng)分布的影響[J]. 霍羽,劉逢雪,徐釗. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(04)
[9]900 MHz無(wú)線電波在地下長(zhǎng)壁煤礦的傳播[J]. 張躍平,張文梅,盛劍桓,鄭國(guó)莘. 煤炭學(xué)報(bào). 2002(01)
[10]預(yù)測(cè)隧道中傳播損耗的混合模型[J]. 張躍平,張文梅,鄭國(guó)莘,盛劍桓. 電子學(xué)報(bào). 2001(09)
本文編號(hào)：2905742
【文章來(lái)源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020年01期 第22-25頁(yè)
【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)
【部分圖文】：
空間菲涅爾區(qū)示意
構(gòu)造如圖2所示的矩形隧道內(nèi)自由空間區(qū)傳播示意圖，隧道橫截面寬為2a，高為b(單位:m)。以隧道底板中心為原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸，垂直方向?yàn)閥軸，隧道方向?yàn)閦軸。原點(diǎn)定于底板中間位置。發(fā)射天線位于Pt(xt,yt,zt)，接收天線位于Pr(xr,yr,zr)，收、發(fā)天線中點(diǎn)為P0(x0,y0,z0)，三者之間關(guān)系為在實(shí)際工程當(dāng)中，發(fā)射天線盡可能地安裝在隧道中心處，以確保信號(hào)輻射到更多的地方。在這里，分別對(duì)2種安裝方式進(jìn)行討論分析:1)收發(fā)天線均安裝在隧道中心(x=0)處，且收發(fā)天線高度相等;2)發(fā)射天線安裝在隧道中心頂板(x=0,y=b)處，收發(fā)天線水平位置，高度均不相等。
分別對(duì)以上兩種類(lèi)型的安裝方式進(jìn)行仿真，隧道寬8.14 m，高3 m，載波頻率為900 MHz，如圖3、圖4所示。圖3仿真曲線中，因?yàn)樗淼赖母叨刃∮谒淼缹挾鹊?/2，當(dāng)收發(fā)天線高度h<1.5 m時(shí)，分界點(diǎn)取決于第一菲涅爾區(qū)與隧道底板相切時(shí)的位置，即虛線代表分界點(diǎn)與收發(fā)天線高度的關(guān)系;當(dāng)收發(fā)天線高度1.5<h<3 m時(shí)，分界點(diǎn)取決于第一菲涅爾區(qū)與隧道頂板相切時(shí)的位置，即實(shí)線代表分界點(diǎn)與收發(fā)天線高度的關(guān)系�？梢杂^察到，收發(fā)天線安裝高度h<1.5 m時(shí)，分界點(diǎn)距離隨著收發(fā)天線高度的增大而增大;收發(fā)天線安裝高度1.5<h<3 m時(shí)，分界點(diǎn)距離隨著收發(fā)天線高度的增大而減小;收發(fā)天線高度h=1.5 m，分界點(diǎn)距離達(dá)到最大值。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]巷道無(wú)線信道多普勒擴(kuò)展及其影響因素[J]. 成凌飛,楊蒙,賀揚(yáng),李俊,李飛騰. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(09)
[2]空間與地面菲涅爾區(qū)的特性研究[J]. 鄒高翔,童創(chuàng)明,王童,孫華龍. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]矩形巷道電磁波傳播混合模型分界點(diǎn)的研究[J]. 成凌飛,曾文,史亞軍. 測(cè)控技術(shù). 2017(01)
[4]基于兩路并發(fā)傳輸?shù)木峦ㄐ臶J]. 胡然,郭成城,楊劍鋒. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(03)
[5]梯形巷道近場(chǎng)區(qū)電磁波傳播機(jī)制的分界點(diǎn)[J]. 王利超,成凌飛,高鵬飛. 煤炭技術(shù). 2015(09)
[6]一種簡(jiǎn)易的井下巷道冗余節(jié)點(diǎn)部署策略[J]. 李婧,王華奎,王佩琦,李艷萍,蕭寶瑾. 傳感器與微系統(tǒng). 2014(11)
[7]矩形巷道電磁波混合模型的模式數(shù)量研究[J]. 成凌飛,盧超,鮑鑫行. 河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[8]煤礦井巷天線位置對(duì)輻射場(chǎng)分布的影響[J]. 霍羽,劉逢雪,徐釗. 煤炭學(xué)報(bào). 2013(04)
[9]900 MHz無(wú)線電波在地下長(zhǎng)壁煤礦的傳播[J]. 張躍平,張文梅,盛劍桓,鄭國(guó)莘. 煤炭學(xué)報(bào). 2002(01)
[10]預(yù)測(cè)隧道中傳播損耗的混合模型[J]. 張躍平,張文梅,鄭國(guó)莘,盛劍桓. 電子學(xué)報(bào). 2001(09)
本文編號(hào)：2905742
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