W波段毫米波晴空大气传输特性

作者：李霞; 刘建国; 董雁冰; 吴杰; 刘浩

来源：哈尔滨工业大学学报, 2019, 51(09): 43-48.

DOI：10.11918/j.issn.0367-6234.201806035

• 毫米波
• 大气传输
• 逐线法
• 水汽
• 臭氧

为考察晴空大气对毫米波信号的衰减作用,基于大气分子吸收光谱参数数据库hitran2008,分析大气中对毫米波有吸收贡献的主要气体,采用Gross动力线型对分子谱线在远翼区的吸收进行精细建模计算,以逐线气体辐射计算方法计算水汽、氧气、臭氧等6种主要吸收气体的物性参数以及吸收光谱,分析均匀路径、非均匀路径大气对毫米波的衰减作用,并将逐线计算方法与Liebe模型方法的计算结果进行比对,结果表明二者符合较好.此外,将理论计算数据与94 GHz测试系统的测量数据进行对比,最大相对偏差为3.7%,进而验证模型的正确性.结果表明:在75～110 GHz毫米波段,水汽、氧气对毫米波信号衰减强烈,占总气体衰减的95%以上,毫米波信号在20 km左右高度水平传输时,需要考虑臭氧对信号的衰减作用,甲烷、一氧化碳、一氧化二氮对信号的衰减可忽略不计.研究结果可为毫米波雷达参数设计等工程应用提供参考.

• 单位
  中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 中国科学技术大学; 中国科学院安徽光学精密机械研究所