菲涅耳余隙与绕射损耗优化方案

电磁波的直射路径上可能存在障碍物，由障碍物引起的附加传播损耗称为绕射损耗。图1-2-6表明了障碍物与发射点和接收点的相对位置。图1-2-6中，x表示障碍物顶点P至直线TR的距离，称为菲涅耳余隙。规定有阻挡时余隙为负，如图1-2-6a所示；无阻挡时余隙为正，如图1-2-6b所示；由障碍物引起的绕射损耗与菲涅耳余隙的关系如图1-2-7所示。图1-2-7中，纵坐标为绕射引起的附加损耗，即相对于自由空间传播的分贝数。横坐标为x/x₁，其中x₁是第一菲涅耳区在P点横截面的半径。

由图1-2-7 可见，当x/x₁>0.5时，附加损耗约为0dB。因此，在选择天线高度时，尽可能使服务区内各处的菲涅耳余隙x₁>0.5x；当x/x₁<0，直射波低于障碍物顶点时，损耗急剧增加；当x/x₁=0时，即TR直线从障碍物顶点擦过时，附加损耗约为6dB。

图1-2-6 障碍物与菲涅耳余隙

图1-2-7 绕射损耗与菲涅耳余隙的关系

【例1-2-1】 设图1-2-6a所示的传播路径中，菲涅耳余隙x=-82m，d₁=5km，d₂=10km，工作频率为150MHz。试求出电磁波传播损耗。(www.xing528.com)

解 先由式（1-2-13）求出自由空间传播的损耗L_fs（dB）为

[L_fs]=32.44+20lg（5+10）+20lg150=99.5

由式（1-2-21）求出第一菲涅耳区半径x₁（m）为

由图1-2-7 查得附加损耗（x/x₁≈-1）为16.5dB，因此电磁波传播的损耗L（dB）为

[L]=[L_fs]+16.5=116.0