rainpl

Затухание сигнала РФ из-за ливня

свернуть все на странице

Синтаксис

L = rainpl(range,freq,rainrate)
L = rainpl(range,freq,rainrate,elev)
L = rainpl(range,freq,rainrate,elev,tau)

Описание

пример

L = rainpl(range,freq,rainrate) возвращает затухание сигнала, L, из-за ливня. В этом синтаксисе затухание является функцией длины пути прохождения сигнала, range, частота сигнала, freq, и лейтесь уровнем, rainrate. Угол вертикального изменения пути и углы наклона поляризации приняты, чтобы обнулить.

rainpl функция применяет модель затухания ливня Международного союза электросвязи (ITU), чтобы вычислить потерю пути распространения сигналов в области ливня [1]. Функция применяется, когда путь прохождения сигнала содержится полностью в универсальной среде ливня. Лейтесь дождем уровень не варьируется вдоль пути прохождения сигнала. Модель затухания применяется только для частот на уровне 1-1000 ГГц.

пример

L = rainpl(range,freq,rainrate,elev) задает угол вертикального изменения, elev, из пути к распространению.

пример

L = rainpl(range,freq,rainrate,elev,tau) задает угол наклона поляризации, tau, из сигнала.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Вычислите затухание сигнала из-за ливня для сигнала на 20 ГГц по расстоянию 10 км во время небольшого и проливного дождя.

Распространите сигнал во время легкого ливня 1 мм/час.

rr = 1.0;
L = rainpl(10000,20.0e9,rr)
L = 0.7104

L = 0.7104
L = 0.7104

Распространите сигнал во время проливного дождя 10 мм/час.

rr = 10.0;
L = rainpl(10000,20.0e9,rr)
L = 7.8413

L = 7.8413
L = 7.8413
Скрипт Open Live Script

Постройте затухание сигнала, должное модерировать ливень для сигналов в частотном диапазоне от 1 до 1 000 ГГц. Расстояние пути составляет 10 км.

Установите значение уровня дождя для умеренного ливня к 3 мм/час.

rr = 3.0;
freq = [1:1000]*1e9;
L = rainpl(10000,freq,rr);
loglog(freq/1e9,L)
grid
xlabel('Frequency (GHz)')
ylabel('Attenuation (dB)')

Скрипт Open Live Script

Вычислите затухание сигнала из-за проливного дождя как функция угла вертикального изменения. Углы вертикального изменения варьируются от 0 до 90 градусов. Примите расстояние пути 100 км и частоту сигнала 100 ГГц.

Установите уровень дождя на 10 мм/час.

rr = 10.0;

Установите углы вертикального изменения, частоту, область значений.

elev = [0:1:90];
freq = 100.0e9;
rng = 100000.0*ones(size(elev));

Вычислите и постройте потерю.

L = rainpl(rng,freq,rr,elev);
plot(elev,L)
grid
xlabel('Path Elevation (degrees)')
ylabel('Attenuation (dB)')

Скрипт Open Live Script

Вычислите затухание сигнала из-за проливного дождя как функция угла наклона поляризации. Примите расстояние пути 100 км, частоту сигнала сигнала на 100 ГГц и угол вертикального изменения пути 0 градусов. Установите уровень ливня на 10 мм/час. Постройте затухание сигнала по сравнению с углом наклона поляризации.

Установите угол наклона поляризации варьироваться от-90 до 90 градусов.

tau = -90:90;

Установите угол вертикального изменения, частоту, расстояние пути и уровень дождя.

elev = 0;
freq = 100.0e9;
rng = 100e3*ones(size(tau));
rr = 10.0;

Вычислите и постройте затухание.

L = rainpl(rng,freq,rr,elev,tau);
plot(tau,L)
grid
xlabel('Tilt Angle (degrees)')
ylabel('Attenuation (dB)')

Входные параметры

свернуть все

Длина пути прохождения сигнала, заданная как неотрицательный скаляр с действительным знаком, или как M-by-1 или 1 M вектором. Модули исчисляются в метрах.

Пример: [13000.0,14000.0]

Частота сигнала, заданная как положительный скаляр с действительным знаком, или как неотрицательный N-by-1 или 1 N вектором. Частоты должны лечь в области значений 1-1000 ГГц.

Пример: [1400.0e6,2.0e9]

Лейтесь уровнем, заданным как неотрицательный скаляр с действительным знаком. Модули находятся в мм/час.

Пример: 1.5

Угол вертикального изменения пути прохождения сигнала, заданный как скаляр с действительным знаком, или как M-by-1 или 1 на вектор M. Модули в градусах между-90 ° и 90 °. Если elev скаляр, все пути к распространению имеют тот же угол вертикального изменения. Если elev вектор, его длина должна совпадать с размерностью range и каждый элемент в elev соответствует области значений распространения в range.

Пример: [0,45]

Угол наклона эллипса поляризации сигнала, заданного как скаляр с действительным знаком, или как M-by-1 или 1 на вектор M. Модули в градусах между-90 ° и 90 °. Если tau скаляр, все сигналы имеют тот же угол наклона. Если tau вектор, его длина должна совпадать с размерностью range. В этом случае, каждый элемент в tau соответствует пути к распространению в range.

Угол наклона задан как угол между полуглавной осью эллипса поляризации и x - ось. Поскольку эллипс симметричен, угол наклона 100 ° соответствует тому же виду поляризации как угол наклона-80 °. Таким образом, угол наклона должны только быть заданным между ±90 °.

Пример: [45,30]

Выходные аргументы

свернуть все

Затухание сигнала, возвращенное как M с действительным знаком-by-N матрица. Каждая строка матрицы представляет различный путь, где M является количеством путей. Каждый столбец представляет различную частоту, где N является количеством частот. Модули находятся в дБ.

Больше о

свернуть все

Модель затухания ливня

Эта модель вычисляет затухание сигналов, которые распространяют через области ливня.

Электромагнитные сигналы ослаблены при распространении через область ливня. Затухание ливня вычисляется согласно модели Recommendation ITU-R P.838-3 ливня ITU: Определенная модель затухания для дождя для использования в методах прогноза. Модель вычисляет определенное затухание (затухание на километр) сигнала как функция уровня ливня, частоты сигнала, поляризации и угла вертикального изменения пути. Вычислить затухание, эта модель использование

γr=krα,

где r является уровнем дождя в мм/час. Параметр k и экспонента α зависит от частоты, вида поляризации и угла вертикального изменения пути прохождения сигнала. Определенная модель затухания допустима для частот от 1-1000 ГГц.

Чтобы вычислить общее затухание для узкополосных сигналов вдоль пути, функция умножает определенное затухание на расстояние распространения, R. Затем общим затуханием является Lr = Rγr. Вместо того, чтобы использовать геометрическую область значений в качестве расстояния распространения, тулбокс использует модифицированную область значений. Модифицированная область значений является геометрической областью значений, умноженной на фактор области значений

11+RR0

где

R0=35e−0.015r

эффективная длина пути в километрах (см. Seybold, J. Введение в Распространение РФ.), Когда нет никакого дождя, эффективная длина пути составляет 35 км. Когда уровень дождя - например, 10 мм/час, эффективная длина пути составляет 30,1 км. С близкого расстояния расстояние распространения является приблизительно геометрической областью значений. Для более длинных областей значений расстояние распространения асимптотически приближается к эффективной длине пути.

Можно применить модель затухания к широкополосным сигналам. Во-первых, разделите широкополосный сигнал на поддиапазоны частоты и примените затухание к каждому поддиапазону. Затем суммируйте все ослабленные сигналы поддиапазона в общий ослабленный сигнал.

Ссылки

[1] Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи. Рекомендация ITU-R P.838-3: Определенная модель затухания для дождя для использования в методах прогноза. 2005.

[2] Seybold, J. Введение в распространение РФ. Нью-Йорк: Wiley & Sons, 2005.

Расширенные возможности

Введенный в R2016a

Документация Antenna Toolbox
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте