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卫星测控通信系统射频测试原理与方法
1.11.3.3 8.3.3 对流层引起的损耗
8.3.3 对流层引起的损耗

对流层引起的损耗主要分为两类,一是气体吸收能力引起的损耗,称为大气吸收损耗,二是由恶劣天气引起的损耗,称为大气衰减损耗。

1)大气吸收损耗

大气吸收损耗主要是由大气中的水蒸气和氧气引起的,随频率的变化而变化。根据统计结果,大气吸收损耗存在两个峰值点。第一个点在22.3 GHz,主要由水蒸气引起。第二个点在60 GHz,主要由氧气引起。在其它频率处,大气吸收损耗非常低。

2)大气衰减损耗

当遇到坏天气时,即对流层中出现雨、云、雪、雾等天气,电磁波会产生衰减损耗。下面主要介绍雨衰损耗。

降雨衰减是降雨率的函数。降雨率是指雨水蓄积的速度,单位为mm/h。还有一个以年为单位的时间百分比p,其含义是指一年中雨量超过指定降雨率的百分比,则降雨的单位衰减α为

式中p为时间百分比;Rp为降雨率;a、b为与频率和极化有关的值,可查表得出。总的降雨衰减Lrain

式中l为电磁波经过降雨区的有效路径长度,单位是km。

l与电磁波经过降雨区的几何路径lS的关系为

式中Rp为衰减因子。

Rp是时间百分比p和几何路径lS水平投影的函数,可查表计算出来。因此总的降雨衰减可写为