矩形巷道电磁波传播混合模型分界点的研究.pdf

本文主要探讨的是矩形巷道中电磁波传播的混合模型分界点的研究。在地下环境中，由于空间的限制和复杂的地质条件，电磁波传播的特性与地面开阔空间有很大的差异。为了更准确地描述矩形巷道内电磁波在近场区的传播特性，研究者采用了两路径模型结合Fresnel区域理论，推导出了巷道近场区第一分界点的距离公式。 两路径模型是一种常用于描述有限空间内电磁波传播的理论，它考虑了直射和反射两种路径，可以更好地模拟巷道内的传播现象。而Fresnel区域理论则是基于几何光学的一种分析方法，用于计算不同距离下电磁波传播的模式转换。通过这两个理论的结合，可以确定从自由空间传播特性转变为多模波导传播模型的分界点。 在分界点之前，电磁波的传播损耗遵循自由空间传播特性，即传播损耗随着距离的增加按平方反比规律递减。而过了这个分界点，巷道的几何形状和边界效应开始显著，此时可用多模波导传播模型来预测传播损耗，该模型能更准确地反映电磁波在受限空间内的模式转换和能量分布。 为了验证这个混合模型的合理性，研究者进行了三组实测，分别在不同的天线位置和不同的载波频率下进行。这些实验结果证实了模型的有效性，对于理解巷道环境中电磁波的传播机制有着重要的意义。 井下巷道电磁波传播的研究对于矿井通信、安全监控以及地下工程的无线通信系统设计至关重要。目前，尚未有一个统一的模型能全面描述所有情况下的电磁波传播，因此混合模型的应用和发展成为了研究热点。张跃平等学者也对分界点进行了独立研究，提出不同的方法来确定这个关键点。 这项研究深入探讨了矩形巷道中电磁波传播的特性，提出的混合模型结合了自由空间和多模波导模型的优点，对于改善地下通信系统的性能和优化设计提供了理论依据。同时，实测数据的验证增强了模型的可信度，为未来进一步的研究和实际应用奠定了基础。