Экспериментальные исследования уровней излучения антенн ВТS.
data-ad-format="link">
7.12. Экспериментальные исследования уровней излучения антенн BTS.
Затухания радиосигналов при распространении радиоволн по реальным траекториям обусловлено сложным воздействием окружающей среды.
Одно-, двух- и многолучевые модели распространения электромагнитных волн пригодны для специальных случаев, когда пути распространения можно описать точно. Поэтому для оценки реального распределения составляющих электромагнитного поля в пределах соты необходимо проводить экспериментальные исследования функций П(г, /, Аь h2), Р (г, /, hi, h2) и Е (г, /, hi, h2), то есть изменения плотности потока мощности, мощности и напряженности электрического поля в точке приема от расстояния г, рабочей частоты /, высот поднятия антенн BTS — hi и MS — h2 над поверхностью земли или средним уровнем земной поверхности. Так как эти функции меняются в зависимости от объектов, находящихся на пути распространения радиоволн, то введем понятия о следующих типах поверхностей:
- открытые районы: участки с очень небольшим числом препятствий, таких как деревья или редкие строения (например, земля фермеров или открытые поля),
- пригородные зоны: участки с одноэтажными домами, небольшими строениями и деревьями, часто находящимися поблизости от мобильных станций,
- городские районы: участки, плотно застроенные высотными зданиями и многоэтажными домами.
В эту классификацию не попали переходные зоны, в которых условия распространения должны специально исследоваться.
Введем понятие о квазигладкой поверхности, под которой будем понимать участок земли со средней высотой неровностей, не превышающей определенной величины (например, 20 м).
Введение этого понятия позволяет считать конкретную местность «ровной» или «неровной» в соответствии с критерием Релея
где о — стандартное отклонение поверхности от средней высоты поверхности, X — рабочая длина волны, 0 — угол падения электромагнитной волны в радианах относительно горизонтали.
Как показывают эксперименты:
- если величина kr< 0,1, то можно считать поверхность гладкой; для этой поверхности можно пользоваться классическими моделями оценки потерь при распространении радиоволн;
- если кг> 10, поверхность следует считать неровной, и в этом случае амплитуда отраженной волны мала, а мощность принимаемого сигнала обратно пропорциональна четвертой степени расстояния между антеннами BTS и MS — Р ~ (1/г4).
Если оценить величину кг для системы мобильной связи стандарта GSM, то при/= 900 МГц: при г = 2 м — кг= 76 0, при г = 20 м — кг= 760 0, при г = 30 м — к г = 1140 0, то есть все поверхности для зоны обслуживания при Ь2~2м являются негладкими.
В гл. 3 рассмотрены экспериментальные исследования уровней принимаемого сигнала, излучаемых антеннами BTS в условиях города, пригорода и лесных массивов. Следует отметить, что для оценочных расчетов напряженности электрического поля в городских условиях, когда необходимо организовывать пико- или микросоты, могут использоваться полуэмпирические выражения, полученные различными зарубежными исследователями в [7.21].
Рассмотрим например результаты экспериментальных исследований уровней плотности потока мощности в центре Риги. Для оценки интегральных медианных уровней плотности потока мощности в диапазоне частот от 0,3 до 1000 МГц в условиях города Риги использовался прибор NARDA, имеющий диапазон измерений по П от 0,01 до 20 мкВт/см2.
Значения П (г) были определены в различных точках города Риги и при этом получено:
1) в районе телебашни (Zakusala) диапазон изменений уровней П (г) составлял от 0,6 мкВт/см2 до (0,38...0,48) мкВт/см2.
2) в районе Академии наук (высотное здание) и Ратушной площади величина П (г) составила 0,28...0,38 мкВт/см2.
Таким образом, эксперименты показали, что уровни электромагнитного поля в диапазоне частот мобильной связи GSM, NMT в пределах центральной части Риги не превышают безопасного фонового значения 1 мкВт/см2, что свидетельствует о нормальных условиях проживания жителей города (с точки зрения электромагнитной безопасности).
Основы сотовой связи стандарта GSM.
1. ВВЕДЕНИЕ В СТАНДАРТ GSМ.
2. ОРГАНИЗАЦИЯ СОТОВОЙ СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSМ.
3. АНТЕННЫ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
4. МОБИЛЬНЫЕ СТАНЦИИ
5. БАЗОВЫЕ СТАНЦИИ.
6. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА GSM.
7. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
7.1. Цели и задачи проектирования.
7.2. Методы проектирования.
7.3. Принципы радио-покрытия зон обслуживания.
7.4. Распределение каналов в сотовой сети.
7.5. Расчет бюджета радиолиний в системах сотовой мобильной связи.
7.6. Емкость сотовой сети мобильной связи.
7.7. Рекомендации по сетевому планированию и оптимизации.
7.8. Измерения и мониторинг в радиочастотных системах.
7.9. Измерение параметров в радиочастотных системах.
7.10. Нормы на уровни электромагнитных излучений.
7.11. Математическая модель электромагнитного излучения мобильными и базовыми станциями.
7.12. Экспериментальные исследования уровней излучения антенн ВТS.
8. УСЛУГИ, ФРОД И БЕЗОПАСНОСТЬ В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.
9. УПРАВЛЕНИЕ СЕТЯМИ СВЯЗИ В СТАНДАРТЕ GSM.
10. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ СОТОВОЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ.