射线法在信道和室内环境中的应用

这里对两个根本不同的方法加以区分。一种是使用不定位于空间但占据整个空间的射线（从而满足麦克斯韦的假设）。这种高斯射线可能实现。我们将在第一部分讨论这个问题。另一种方法是使用射线作为一个整体（平面、柱面或球面波）满足麦克斯韦方程，这种现象是不大可能实现的。有些方法确实能完全追踪射线并计算出不同的反射和衍射点，这是一个繁琐的几何程序。另外一些发射射线，利用接收球面确定有关的实际接收机的位置。

图4.5 标准情况下的信道损失

图4.6 450m和550m之间100m高的导电层下的路径损失

1.高斯光束

参考文献［TaLH02］采用光束发射的方法来计算室内环境中的场。首先使用Gabor框架把源场分解成一束波场。这个过程完全等效于平面或圆柱波的天线场的分解。推导高斯光束在平面边界的反射表达式并用于计算在毫米波频率（57～59MHz）下室内的通道情况。事实上，对于这些频率，衍射是可以忽略的，因此这里没有考虑衍射。在小型实验室的测量结果证实了过程的有效性，甚至只要满足主要通道测量准确条件即可。

2.几何光学模型(https://www.daowen.com)

许多文献对此模型进行了研究并提供了其在（移动）通信世界的应用。4.3节描述了用统一的衍射理论（Uniform Theory of Diffraction，UTD）做进一步研究，这是众多研究中的一种，而另外的一些提供了如衍射之类的具体的波现象的处理，我们将在这里讨论这个问题。参考文献［GLBM02］用几何光学方法计算风力对通信安全系统（像雷达）的影响。注意一些不同的影响，这些影响都是根据研究系统离涡轮的距离得出的。

1）在有限的地理范围缩小该系统的范围，深阴影衰落将变成一个平滑阴影衰落。这种效应还会大大降低频率，因此它只对雷达系统比较重要。

2）雷达系统的虚假回波（幻象）发生区域。

在这篇文献中，还要讨论通信系统延迟差以及资源描述框架（Resource DescriptionFramework，RDF）的准确性。这两者对于调查涡轮的停放位置和所考虑的系统是微不足道的，但如果涡轮机放置的位置过于接近系统，那么这两者将可能非常重要。最后，我们用一种时间方法研究工作在312kHz的差分全球定位系统（Differential Global Positio-ning System，DGPS）中涡轮停放位置的影响。在特定位置下，朝向大海传输的波有很大的改善，就像低频率天线寄生作用一样。参考文献［LiTC05］用球面波近似方法进一步量化三维地区，在三维地区有4个不同种类的假回波可能会出现。参考文献［HH-BW01］用一个简单的射线光束预测工具评估市区里的路径损失。此结论被用于UMTS的负载规划。在这几篇文献中，参考文献［ElVa03］对经典UTD理论进行了扩展。在这里推导了一种有损电介质楔理论，以兼顾入射角和衍射角的乘法因素。只用平面波菲涅尔反射系数就显著改善了有损介质的衍射场。

另一篇参考文献［TrLC04］则详细说明了经典三维射线曲面跟踪方案。其中最困难的部分不是处理繁多的衍射电磁场，而是如何找到一个快速的方法来确定对这个曲面波的反射点。在这种情况下假设一个柱面。在发射机-接收机距离准确度在0.1％的具体情况下，迭代过程收敛包含6个步骤。参考文献［RoMJL04］涉及一个。它利用的是一个满足上述天线的位置、水平、低于刀刃平面的球面波。该结果与夏贝尔托尼结果吻合，并在最多2.27dB范围内是精确的，同时多边缘衍射解决方案需要更少的计算时间，参考文献［DeHS03］描述了使用全3D GTD的理论分析MIMO的一般过程。在这里，通过简化单跳反射几何离散数（被称为散射）提高了效率。与现实在1.95GHz和120MHz带宽的测量结果相比，只是通过调整簇散射的大小、散射系数的数目和莱斯因子K，在半开放环境中单跳回波就可以得到很好的准确度。

射线跟踪方法也可以用来确定材料的介电常数。事实上，参考文献［JKVW05］是在不同入射角，利用简单幅度反射测量合适的平面墙壁介电常数。通过引入散射系数，它甚至有可能把散射辐射引入到反射模型，给人一种更为现实的散射场表示，从而如预期的对平板墙有一个较小（0.05）的增值，对更加不规则的农村建筑的墙壁增值能达到0.4（见参考文献［EFVG05］）。