傳播損失英文解釋翻譯、傳播損失的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 propagation loss
分詞翻譯:
傳播的英語翻譯:
promulgate; propagate; diffuse; disperse; disseminate; monger; radiate; spread
transmit
【醫】 phoro-; propagate; propagation; transmission
【經】 circulation
損失的英語翻譯:
damage; expense; lose; losing; loss
【化】 loss
【醫】 loss
【經】 decrement; loss
專業解析
傳播損失(Propagation Loss),在通信工程和電磁學領域,是指電磁波信號在從發射端傳輸到接收端的過程中,其功率或能量發生的衰減或減弱。這種衰減是不可避免的,由多種物理機制和環境因素共同導緻,是無線通信系統設計和分析的核心參數之一。
詳細解釋:
-
核心概念與度量:
- 定義: 傳播損失定量描述了信號功率在空間傳播路徑上的減少量。它通常用分貝(dB)表示。
- 計算基礎: 最基本的傳播損失模型是自由空間路徑損耗(Free Space Path Loss, FSPL)。它描述了信號在理想、無障礙的真空環境中傳播時的衰減,僅由電磁波隨距離擴散(球面波前)引起。其計算公式為:
$$
L{fs} (dB) = 20log{10}(d) + 20log_{10}(f) + 32.45
$$
其中:
d
是發射端與接收端之間的距離(單位:公裡,km)
f
是信號的頻率(單位:兆赫茲,MHz)
- 實際意義: 該公式表明,傳播損失隨距離的增加和頻率的升高而增大。例如,頻率翻倍或距離翻倍都會導緻損耗增加約6 dB。
-
主要影響因素: 實際環境中的傳播損失遠大于自由空間損耗,主要受以下因素影響:
- 反射(Reflection): 信號遇到尺寸遠大于波長的物體(如建築物牆面、地面)時會發生反射,導緻部分能量偏離原路徑。
- 繞射(Diffraction): 信號遇到障礙物邊緣(如山脊、建築物屋頂)時會發生彎曲繞行,此過程伴隨能量損失。
- 散射(Scattering): 信號遇到尺寸與波長相當或更小的不規則物體(如粗糙表面、樹葉、雨滴)時,會向多個方向分散能量。
- 吸收(Absorption): 傳播介質(如大氣中的氧氣、水蒸氣,或建築材料)會吸收電磁波能量并将其轉化為熱能。
- 多徑效應(Multipath): 上述現象的綜合結果導緻信號通過多條不同路徑到達接收端。這些路徑信號可能相互疊加(增強)或抵消(減弱),造成接收信號強度的快速波動(衰落),也等效于增加了平均路徑損耗。
- 大氣衰減(Atmospheric Attenuation): 特定頻率(如毫米波)受大氣氣體(氧氣、水蒸氣)吸收影響顯著,尤其在潮濕或雨天。
- 植被衰減(Foliage Attenuation): 樹木、樹葉等植被對信號有顯著的吸收和散射作用。
-
應用與重要性:
- 系統設計: 預測傳播損失是無線通信系統(蜂窩網絡、Wi-Fi、衛星通信、廣播等)鍊路預算(Link Budget)的關鍵環節。它決定了所需發射功率、接收機靈敏度、天線增益以及系統的覆蓋範圍。
- 模型選擇: 工程師使用各種經驗或确定性傳播模型(如Okumura-Hata模型、COST 231-Hata模型、射線跟蹤模型)來預測特定環境(城市、郊區、農村、室内)的傳播損失,這些模型在自由空間損耗基礎上引入了環境相關的修正因子。
- 性能評估: 傳播損失直接影響通信鍊路的可靠性、數據速率和容量。過大的傳播損失可能導緻信號無法被正确接收(鍊路中斷)。
參考來源:
- 國際電信聯盟(ITU)建議書: ITU-R P系列建議書詳細規定了各種傳播現象(包括路徑損耗)的預測方法和模型,是國際公認的标準。例如,ITU-R P.526建議書涉及繞射傳播,ITU-R P.1411建議書涉及短程地面通信的傳播。
- IEEE标準與出版物: IEEE通信學會、天線與傳播學會的期刊(如IEEE Transactions on Antennas and Propagation, IEEE Transactions on Wireless Communications)和會議論文集包含大量關于傳播機制、建模和測量的前沿研究。
- 經典教科書:
- Theodore S. Rappaport, Wireless Communications: Principles and Practice (Prentice Hall). 該書是無線通信領域的經典教材,對傳播模型和路徑損耗有系統闡述。
- William C. Y. Lee, Mobile Communications Engineering: Theory and Applications (McGraw-Hill). 另一本權威著作,深入探讨了移動環境下的傳播特性。
- 專業機構網站:
- GSMA (GSM Association): 提供移動通信技術概述,其中包含對無線傳播基礎知識的解釋。
- 3GPP (3rd Generation Partnership Project): 制定的蜂窩網絡标準(如5G NR)中包含了用于網絡規劃和優化的傳播模型要求。
傳播損失是理解和設計任何依賴電磁波進行信息傳輸的系統的基礎,其準确預測對于确保通信系統的有效性和經濟性至關重要。
網絡擴展解釋
傳播損失(Transmission Loss, TL)是聲學或電磁波傳播過程中能量衰減的量化指标,通常用分貝(dB)表示。以下是詳細解釋:
一、基本定義
傳播損失定義為初始聲強( I_0 )與傳播距離( r )處的聲強( I(r) )的比值取對數:
$$
TL = 10 lg frac{I_0}{I(r)}
$$
該公式表明,TL值越大,能量衰減越嚴重。
二、影響因素及公式
傳播損失由兩部分組成:
- 擴展損失:由波陣面幾何擴散引起。
- 球面擴展(如點聲源):聲強按距離平方衰減,公式為:
$$
TL = 20 lg r
$$
- 柱面擴展(如線聲源):聲強按距離一次方衰減,公式為:
$$
TL = 10 lg r
$$
- 吸收損失:由介質吸收導緻,與距離( r )和吸收系數( alpha )成正比:
$$
TL_{text{吸收}} = alpha r
$$
綜合公式為:
- 球面擴展+吸收:( TL = 20 lg r + alpha r )
- 柱面擴展+吸收:( TL = 10 lg r + alpha r )。
三、應用場景
- 水下聲學:Bellhop等模型通過計算聲壓場( p ),以( TL = 20 lg |p| )評估傳播損失。
- 電磁波傳播:類似原理用于無線通信中的信號衰減分析。
四、物理機制
- 吸收損失源于介質黏滞性、熱傳導等,聲強按指數規律衰減:( I(r) = I_0 e^{-2beta r} ),其中( beta )為衰減系數。
如需進一步了解公式推導或具體模型(如虛源法),可參考相關聲學文獻或計算工具文檔。
分類
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