基于SBR和FDTD混合方法的室內(nèi)28GHz毫米波傳播特性研究.pdf

1、 Study on the Indoor Propagation Characteristics at 28GHz Millimeter Wave Based on the SBR and FDTD Hybrid Method Thesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree of Master of Engin

2、eering By Wang Guan-yun Supervisor: Prof. Liu Yuan-jian March 2017 I 摘要 摘要 隨著第四代通信技術(shù)的不斷完善，第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)提出了更高傳輸速率和更大帶寬的需求， 毫米波因?yàn)榫哂袑掝l帶特性， 可以解決第五代通信系統(tǒng)中的高速寬帶無線介入問題，進(jìn)而成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。本文基于 SBR 和 FDTD 混合方法研究了室內(nèi) 28GHz 毫米波的傳播特性，對 28GHz 頻段毫

3、米波傳播特性進(jìn)行了測量和仿真，為毫米波室內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了有效的理論依據(jù)。 首先，本文介紹了現(xiàn)今室內(nèi)毫米波傳播的研究熱點(diǎn)頻段、研究現(xiàn)狀和基本特性，闡述了SBR 和 FDTD 混合方法的基本理論， 同時(shí)對 REMCOM 仿真軟件和 28GHz 毫米波測量系統(tǒng)做了簡要描述。 其次，分別在 T 型和 L 型非視距走廊下進(jìn)行了仿真，并與已知文獻(xiàn)中的毫米波傳播測量結(jié)果進(jìn)行了比較。同時(shí)，也在直走廊、辦公室等室內(nèi)環(huán)境下對 28GHz 毫米波傳

4、播進(jìn)行了實(shí)際測量和仿真工作， 并將仿真結(jié)果與測量結(jié)果進(jìn)行了對比分析， 驗(yàn)證了通過 SBR 和 FDTD 混合方法研究毫米波室內(nèi)傳播特性的可行性。 然后，在大型商場環(huán)境進(jìn)行了 28GHz 毫米波傳播特性的仿真，討論了仿真的計(jì)算深度，分析了反射、 繞射和透射等傳播機(jī)制的影響， 并在傳播特性上將 28GHz 毫米波頻段與 2.4GHz通信頻段進(jìn)行了比較，同時(shí)進(jìn)一步分析了不同材質(zhì)對 28GHz 毫米波傳播特性的影響，可以得到以下結(jié)果： （1）考

5、慮四次反射、兩次透射和一次繞射時(shí)，能夠兼顧仿真的效率和準(zhǔn)確性。（2）與 2.4GHz 通信頻段相比，28GHz 毫米波有著更大的路徑損耗和更小的時(shí)延擴(kuò)展，尤其適合短距離視距通信。 （3）若在商場等典型復(fù)雜環(huán)境中使用相對介電常數(shù)較小的材質(zhì)作為墻壁，可以降低時(shí)延擴(kuò)展，更有利于室內(nèi)無線通信。 最后，在家居環(huán)境中，重點(diǎn)對 28GHz 毫米波傳播特性的時(shí)延擴(kuò)展進(jìn)行了仿真分析。本文仿真分析可得，在視距環(huán)境下，相比線性極化波，圓極化波更能有效降低時(shí)延