地物杂波损耗详细公式与分析

F. 地物杂波损耗

地物杂波损耗是卫星—地面链路传输中的一种重要衰减成分，主要由地面接收终端附近的建筑物及自然环境引起的遮挡与散射造成。ITU 在ITU-R P.2108中给出了地面损耗的推荐计算方法，但该方法基于统计模型，仅能提供概率性预测，无法给出确定性结果。

典型情况包括：

• 当电力线直接位于移动站上方时，杂波损耗约为0 dB；
• 当建筑物遮挡一半菲涅尔区时，无论频率如何，杂波损耗约为6 dB。

因此，在计算地物损耗时，需要明确：

• 天线仰角 ( \theta )
• 视距（LOS）传播的发生概率

计算步骤

Step 1：估计 LOS 出现概率PaP_aPa​（%）

城市环境：
a=1.43×10−4a = 1.43 \times 10^{-4}a=1.43×10−4

郊区环境：
a=6.0×10−5a = 6.0 \times 10^{-5}a=6.0×10−5

LOS 概率计算公式：
Pa=1−a(90−θ)2,10∘≤θ≤90∘ P_a = 1 - a(90 - \theta)^2, \quad 10^\circ \le \theta \le 90^\circPa​=1−a(90−θ)2,10∘≤θ≤90∘

Step 2：计算地物杂波损耗LcttL_{ctt}Lctt​（dB）

Lctt=12(1−Pa),10∘<θ≤90∘ L_{ctt} = 12(1 - P_a), \quad 10^\circ < \theta \le 90^\circLctt​=12(1−Pa​),10∘<θ≤90∘

F. 地物杂波损耗分析

如图 7 所示，在较低仰角时，地物杂波损耗较大。这是因为信号传播路径与地表的交互点增多，导致与建筑物及地面障碍物的相互作用增强，从而引起更强的衰减。

随着仰角的增加，信号与地面的交互显著减少，因此杂波损耗逐渐降低。

此外，在城市环境中，地物杂波损耗还受到以下因素的显著影响：

• 建筑密度
• 地表类型
• 障碍物分布

在高楼密集、街道狭窄的城区，尤其是高层建筑集中的区域，低仰角条件下的杂波效应更加明显。这是因为视距路径更容易被遮挡，从而导致更严重的信号衰减。