Measurement of UHF-Band Propagation Loss for the Long Range Maritime Communication Environment

장거리 해상 통신 환경에서의 UHF 대역 전파 손실 측정

  • Published : 2006.05.01

Abstract

In this paper, we present the newly developed propagation toss model of a long range maritime communication channel, measured by a ground to air flight test, and discuss its validity compared with the predictive value based on the spherical earth reflection model. To measure the propagation loss, actual flight test was performed in the Yellow Sea and the measurement of receiving signal strength was made for overall test range. As far as the test condition is concerned, it is expected that the receiving signal strength must be interfered with the reflected wave by an island existing around the reflection point. Therefore we introduce some modifications on the conventional spherical earth reflection model by including the effect due to the reflected wave from the island. And then, we compare the path loss measured by flight test with that one analyzed by the spherical earth reflection model accounting for reflected wave of the island. As a result of the comparison, it is verified to predict the path loss accurately by the spherical earth reflection model including the effect due to the reflected wave from an island for a long range ground to air communication.

본 논문에서는 지상-항공기간 통신 시험을 통해 장거리 해상 통신 환경에서의 전파 손실을 측정하고 이를 구면 대지 반사 모델을 통한 예측값과 비교하였다. 전파 손실 측정을 위한 항공기 통신 시험은 서해상에서 실시되었으며, 비행 전 구간에 걸쳐 항공기에 장착된 수신기의 수신 신호 세기를 측정하였다. 이때 통신 시험이 수행된 비행 경로 중 반사파의 반사점 인근에 섬이 존재하여 이로 인한 반사파가 수신 신호 간섭을 줄 것으로 예상되었다. 따라서 섬에 의한 반사파까지 고려한 구면 대지 반사 모델에 반사 계수, 발산 계수 및 송수신기의 안테나 패턴을 적용하여 예측한 전파 경로 손실과 항공기 이용해 측정한 전파 손실을 비교하였다. 비교 결과, 섬에 의한 반사파를 고려한 구면 대지 반사 모델로 전파 손실을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 서정욱, 정규석, '이동통신공학', 대한전자공학회, 2001년
  2. Robert E0. Collin, Antennas and Radiowave Propagation, McGraw-Hill, 1985
  3. R. M. Schmalenberger, M. G. Edrich, 'Channel modelling for wideband data communication in a maritime mobile environment', IEEE/AFCEA, pp. 150-154, May 2000
  4. David K. Barton, Modern Radar System Analysis, Artech House, 1988
  5. C. Balanis, R. Hartenstein, and D. Decarlo, 'Multipath interference for in-flight antenna measurements', IEEE Trans., vol. 32, Jan. 1984
  6. A. Nejat Ince, H. Paul Williams, 'Design studies for reliable long-range ground-to-air communication', IEEE Trans. Antennas and Propagat., vol. 15, Oct. 1967
  7. D. E. Kerr, Propagation of Short Radio Waves. MIT Radiation Laboratory Series, McGraw-Hill, pp. 396-444, 1951
  8. Theodore S. Rappaport, Wireless Communications Principles and Practice, Prentice-Hall, 2002
  9. John An, 'Empirical analyses on maritime radio propagation', VTC, vol. 1, pp. 176-180, May 2004
  10. http://marine.kma.go.kr
  11. 박동철, 김태현, 서창용, 안경표, '원격측정 시스템의 통신링크 기법 연구', 국방과학연구소, 2004년