ITU-RP.1411-7建议书(092013)-300MHz至100GHz频率
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ITU-R RS.1804建议书1ITU-R RS.1804建议书*在3 000 GHz以上频段工作的卫星地球探测业务系统(EESS)的技术和操作特性(ITU-R第235/7号课题)(2007年)范围在3 000 GHz以上频段工作的卫星地球探测业务系统(EESS)中的仪器已经工作了多年。
这些包括有源和无源装置的仪器被部署在对地静止轨道(GSO)和非GSO系统中,并同时使用窄频谱线和宽带。
本建议书对这些仪器、航天器、相关频谱及使用3 000 GHz以上频谱采集的数据类型进行了总结。
国际电联无线电通信全会,考虑到a)在3 000 GHz以上频率进行观测为研究地球特性及其自然现象提供了关键数据,其中包括与环境状态相关的数据;b)在3 000 GHz以上工作的地球探测卫星业务(EESS)传感器技术在不断进步,为测量数据提供了更好的精度和分辨率;c) 3 000 GHz以上的频率被用于有源和无源传感器系统及众多电信应用;d)这些系统在迅速扩展且数量不断增加,EESS传感器与在3 000 GHz以上工作的其它业务之间产生有害干扰的可能性会上升;e)为实施精确的卫星和月球测距并测量大气参数,一些光学地面站使用的地对空激光辐射,可能会成为敏感无源卫星传感器的干扰源,并可能会对其造成损害;f)与较低频率相比,在这部分频谱中使用的技术之间存在巨大差异(例如,计数光子与一段时间内的集总功率),但它们之间亦有许多相似之处;g)必须顾及到保护性措施和共用的考虑,以确保EESS传感器能够继续在3 000 GHz以上频率运行,而不产生有害干扰,*本建议书应提请无线电通信第1、3、4、8和9研究组注意。
2ITU-R RS.1804建议书建议1在3 000 GHz以上频率工作的EESS系统在选择任务要求和传感器设计时,应考虑到科学业务发射机(包括EESS的发射机)产生干扰的可能性;2研究在3 000 GHz以上工作的EESS系统产生和遭受的干扰,应考虑到附件1中提供的技术和操作参数。
ITU-R RS.1813建议书 1ITU-R RS.1813建议书用于1.4-100 GH z 频率范围内兼容性分析的卫星地球探测业务(无源)中的无源传感器的参考天线方向图(2009年)范围本建议书为在缺乏有关实际传感器天线的其它信息时的1.4-100 GHz 频率范围内兼容性研究提供了卫星地球探测业务(EESS )无源传感器的参考天线方向图。
国际电联无线电通信全会,考虑到a) 如存在来自多个干扰源的集总干扰,兼容性研究宜使用能在最大程度上反映实际天线增益的参考卫星天线方向图;b) 卫星地球探测业务(EESS )(无源)的星载无源传感器天线通常用于最大限度地提高主波束效率,并尽量减少通过天线旁瓣接收到的能量;c) 主要干扰源对单像素测量或峰值干扰评估的影响可能要求在天线旁瓣方向图中考虑各项最大值,注意到a) 在推导所建议的天线方向图时已考虑到1.4 GHz 和100 GHz 之间运行的无源传感器的特性,建议1 在缺少实际天线方向图的情况下,天线直径超过波长10倍时应使用下列星载无源传感器一般天线方向图的方程式1:对于 0° ≤ ϕ ≤ ϕm 23 108.1)(⎪⎭⎫ ⎝⎛ϕλ⨯-=ϕ-D G G max 对于 ϕm < ϕ ≤ 69° ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ϕ-⎪⎭⎫ ⎝⎛λ-⎪⎭⎫ ⎝⎛ϕλ⨯-=ϕ-)log(25log 533, 108.1max )(23D D G G max 对于 69° < ϕ ≤ 180° ⎪⎭⎫ ⎝⎛λ--=ϕD G log 513)(2ITU-R RS.1813建议书如G (ϕ) < −23 dBi ,应使用−23 dBi 一值,其中:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ληπ=222log 10 D G max ⎪⎭⎫ ⎝⎛λ-=D G log 5331 122G G D max m -λ=ϕG max : 最大天线增益(dBi )G (ϕ): 相对于全向天线的增益(dBi )ϕ: 偏轴角(度)D : 天线直径(m )λ: 波长(m ) η: 天线效率(如η未知,则可假定60%为代表值)。
ITU-R P. 1791建议书*用于评估超宽带设备影响的传播预测方法(ITU-R 第211/3号课题)(2007年)范围本建议书提供适用1-10 GHz频率范围的方法,以计算视距(LoS)和障碍路径环境下室内和室外超宽带(UWB)系统的路径损耗,并评估传统窄带接收机从UWB发射机接收功率的情况。
国际电联无线电通信全会,考虑到a) 超宽带(UWB)技术是一项迅速发展的无线技术;b) 采用UWB技术的设备使用多个高速数据流,并覆盖广泛带宽;c) 了解传播特性对于评估UWB设备的影响至关重要;d) 人们既需要了解有关干扰评估的实验(即适用各站址)模型和意见,又需要了解进行详细传播预测所需的确定性(或针对具体站址的)模型,注意到a) ITU-R P. 525建议书提供有关自由空间衰减的计算方法;b) ITU-R P. 528建议书提供VHF、UHF和SHF频段航空移动和无线电导航业务的传播曲线;c) ITU-R P. 618建议书提供地对空链路的传播数据和预测方法;d) ITU-R P. 452建议书阐述约0.7 GHz至30 GHz频率范围内地球表面台站之间微波干扰的评估程序;e) ITU-R P. 1238建议书提出有关900 MHz至100 GHz频率范围的室内传播指导;f) ITU-R P. 1411建议书提供约300 MHz至100 GHz频率范围室外短路径的传播方法;*应提请无线电通信第1研究组注意本建议书。
g) ITU-R P.1546建议书提出有关30 MHz至3 GHz频率范围距离为1公里或1公里以上系统的传播指导;h) ITU-R P. 530建议书提供地面视距(LoS)系统设计的传播数据和预测方法,建议1应采用本建议书附件1提供的信息和方法计算1 GHz至10 GHz频率范围内UWB设备的路径损耗;2应采用本建议书附件2提供的信息评估传统窄带接收机从UWB发射机接收的功率。
附件 11 引言UWB视距传输损耗对频率的依赖主要由天线特性决定。
ITU-R P.620-6建议书*100 MHz-105 GHz频率范围内估计协调距离所需的传播数据(ITU-R 208/3号研究课题)(1986-1992-1995-1997-1999-2003-2005)国际电联无线电通信全会,考虑到a)协调地区是围绕地球站的地区范围,即在该地区之外,涉及的地球站与各地面站之间的任何干扰均认为可以忽略不计的;b)确定协调地区时应基于能获得的最好的传播数据,并应有充分的储备量;c)世界无线电通信大会(2000年,伊斯坦布尔)(WRC-2000)上,根据ITU-R SM.1448建议书的资料已批准对无线电规则中附录7的修订(随后由WRC-03修改),而ITU-R SM.1448建议书本身则基于ITU-R P.620建议书中关于100 MHz-105 GHz频率范围内的资料;d)在第74号决议(WRC-03)中说明了保留现行的附录7内技术基础的处理,建议1在确定100 MHz频率以上的协调地区时,主管部门应采用本建议附件1内提出的传播计算方法。
附件 11 引言本附件给出用于计算协调地区的传播数据,并提出一种直截了当的方法对确定协调距离时涉及的传播因素进行评估。
协调地区是指在该地区之内,地球站与各地面站之间(或是在双方向运行的地球站之间)工作于给定的储备前提下时,两者间的干扰可以忽略。
本建议的其余部分,“地面站”一词也可以表示双方向运行的地球站。
所以,确定协调距离的必要条件是根据所考虑的系统和干扰模型,需求的传输损耗(最小许可的基本传输损耗L b(p)(dB)不超出给定的年百分数时间p)与传播媒介导致的传输损耗相比较。
所需的协调距离是指在该距离下这两个传输损耗值相等。
______________*应提请无线电通信第1研究组注意本建议书。
对于不同的频率范围并考虑到不同的传播机制,提出了各种传播模型。
这些模型预示传播损耗与距离的函数关系。
确定协调距离时以迭代方法计算传播损耗与距离的关系,直至或是达到需求的传播损耗,或是达到限定的距离。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==itu-r建议书篇一:ITU-R P.1546-3建议书ITU-R P.1546-3 建议书 1ITU-R P.1546-3建议书30 MHz至3 000 MHz频率范围内地面业务点对面预测的方法(201X-201X-201X-201X年)范围本建议书对30 MHz至3 000 MHz频率范围内地面业务点对面无线电传播的预测方法做了说明。
该方法打算用于有效发射天线高度小于3 000 m、路径长度在1-1 000 km之间的陆地路径、海面路径和/或陆地—海面混合路径上的对流层无线电电路。
该方法的基础是对经验导出场强曲线进行内插/外推,而该曲线是距离、天线高度、频率和时间百分比的函数。
计算程序还包括对该内插/外推法所得的结果进行校正,以便纳入地形净空和地物遮挡对终端的影响。
国际电联无线电通信全会,a) 考虑到在VHF和UHF波段内规划地面无线电通信业务时,需要对工程师提供规划指南; b) 对于运行于同频道或相邻频道上的发射台而言,确定所需间隔的最小地理距离以避免因远距离上对流层传播造成的不可接受的干扰,是十分重要的事项;c)附件2、附件3和附件4中给出的曲线都基于实验数据的统计分析,注意到a) ITU-R P.528建议书为125 MHz至30 GHz频率范围和高达1 800 km距离范围的航空移动业务提供点对面路径损耗的预测指南;b) ITU-R P.452建议书为约0.7 GHz以上频率提供地球表面上发射台之间微波干扰详细估值的指南;c) ITU-R P.617建议书为30 MHz以上频率范围和100至1 000 km距离范围的超视距无线电中继系统提供点对点路径损耗的预测指南;d)e) ITU-R P.1411建议书为短距离范围(最高1 km)室外业务提供预测指南;ITU-R P.530建议书为地面视距系统的点对点路径损耗提供预测指南,建议 1 附件1至附件8内给出的程序,应用于30 MHz至3 000 MHz频率范围内和1 km至1 000 km距离范围内对于广播、陆地移动、水上移动和某些固定业务(例如那些采用点对多点的系统)中点对面的场强预测。
ITU-R P.1147-3建议书草案频率约在150和1700 kHz 之间的天波场强的预测(ITU-R 225/3号研究课题)(1995-1999-2003-2005)国际电联无线电通信全会,考虑到 a )需要为工程技术人员提供在LF 和MF 频带中广播业务规划的指南; b ) 对于工作在相同或相邻频道的台站,为避免由长距离电离层传播造成的干扰确定所需的最小地理间隔十分重要;c ) 该频带范围由不同区中的广播业务和其他业务共用,需要一种预测干扰电平的精确方法,以使这部分频谱保持有效利用和有序利用,建议可采用下述方法。
附件1给出了有关精度方面予以特别关注的讨论。
1 引言本方法预测了对于由一副或多副垂直天线辐射的给定功率夜间天波场强的值,测量是用地平面上对准沿大圆路径至发射机的垂直平面的环形尺线进行的。
本方法基于测量是在分配给广播的频带上,且特别适用于那些在LF 和MF 频带路径长度为50至12 000 km 的场合。
对日间传播的讨论见附件2。
图1、2和3是预测方法的基本部分。
为了方便给出图5、6和10的地磁图。
其余的图和附录1提供了简化该方法使用的其他资料。
2 年中值夜间场强预测的天波场强由下式计算:r t a p s t L L L p A L G V L E V E −−−−+−+=−+=log 200 (1)其中:E : 对给定发射机波动力V 和相对于日出或日落的适当给定时间t 的半小时中值场强的年中值(dB (µV/m ))E 0: 对在§2.1中规定的参考时间发射机波动力为300 V 时的半小时中值场强的年中值(dB(µV/m ))V : 发射机波动力(高于300V 参考波动力以上的dB 数)(见§2.2)G S : 海洋增益修正量(dB )(见§2.3)L p : 过极化耦合损耗(dB )(见§2.4) A : 一个常数。
在LF ,A=110.2;在MF ,A=107,除了传播路径的中点位于第3区的平行11°S 的南面的部分,在这种情况下A =110L a : 电离层吸收和相关因素综合影响的损耗因子(见§2.6)L t : 小时损耗因子(dB )(见§2.7) L r : 太阳活动综合影响的损耗因子(见§2.8)。
ITU-R M.1465-1建议书在3100-3700 MHz频段内工作的无线电测定业务的雷达特性和保护标准(ITU-R 216/8和ITU-R 226/8号研究课题)(2000-2007年)范围本建议书阐述了3 100-3 700 MHz频段工作的陆基/船载/机载雷达的技术和操作特性,以及保护标准。
该建议书中包括了这些雷达的发射机、接收机和天线组件的代表特性及有关部署情况的信息。
国际电联无线电通信全会,考虑到a) 完成各自功能的雷达,其天线、信号传播、目标探测和大必要带宽特性在某些频段是适宜的;b) 无线电测定业务所用雷达的技术特性取决于系统要完成的任务,即便在同一频段内也会有很大不同;c) 无线电导航业务是《无线电规则》第4.10款规定的一种安全业务,不能受到有害干扰;d) 自WARC-79以来,无线电定位和无线电导航频谱的众多划分(总计约1 GHz)已被取消或降级;e) 一些无线电通信研究组正在考虑在无线电测定业务所用的420 MHz至34 GHz频段内引入新型系统或业务(如固定无线接入及高密度固定和移动系统)的可能性;f) 为了确定引入新型系统的可行性,需要了解在为无线电测定业务划分的频段内工作的、代表性技术和操作特性;g) 需要对无线电测定业务与其他业务中的雷达系统的兼容性进行分析的程序和方法;h) 3 100-3 400 MHz 频段作为主要业务划分给所有三个区的无线电定位业务;j) 3 400-3 600 MHz 频段作为次要业务划分给1区的无线电定位业务;k) 3 400-3 600 MHz频段作为主要业务划分2区和3区的无线电定位业务;l) 3 600-3 700 MHz 频段作为次要业务划分给2区和3区的无线电定位业务;m) 3 100-3 300 MHz 频段作为次要业务划分给了《无线电规则》第5.428款中所列国家的无线电导航业务,认识到a) 《无线电规则》第5.433款规定,在2区和3区,3 400-3 600 MHz频段作为主要业务划分给无线电定位业务。
121广播与电视技术2007年第6期1 引言随着我国地面数字电视传输标准的颁布,地面电视广播的监测工作将成为广播电视监测的一项重要内容。
作为在广播电视监测一线工作的工程技术人员,迫切需要对地面数字电视信号的监测结果进行正确的分析、处理,其中毫无疑问地将会使用到各种电波传播预测工具。
过去,广播电视监测工作主要使用ITU-R P.370号建议书《30MHz至1000MHz频率范围内的米波和分米波广播业务传播曲线》,对测量信号结果进行预测分析。
由于美国、欧洲和日本地面综合业务数字广播(ISDB-T)等地面数字电视广播标准的确定,许多国家不断开始启用大量的数字电视频道,在技术人员进行测量结果分析时,发现使用ITU-R P.370建议书有很大的局限性,难以全面满足业务工作的需要。
2001年,国际电联公布了新的ITU-R P.1546建议书《30MHz至3000MHz频率范围内地面业务点到面的预测方法》取代ITU-R P.370号建议书,之后,在2004年和2006年国际电联区域性无线电通信大会(RRC04/06)上,ITU-R P.1546建议书成为规划地面数字电视业务的基础方法。
现就ITU-R P.370号建议书向ITU-R P.1546建议书的演进、ITU-R P.1546建议书的使用方法、适用范围,以及ITU-R P.1546建议书在广播电视监测工作中的应用,应考虑的一些因素进行简要的说明。
应用ITU-R P 1546建议书进行广播电视监测时应考虑的几个因素摘要: 随着我国地面数字电视传输标准的颁布,对地面电视广播的监测将成为广播电视监测的一项重要内容。
本文提出在广播电视监测工作中应用国际电联的ITU-R P.1546建议书《30MHz 至3000MHz 频率范围内地面业务点到面的预测方法》时应考虑的一些因素,以助于地面数字广播电视监测工作的顺利开展。
关键词: 地面数字电视 预测方法 监测 结果分析2 背景情况(1) 1990年,国际电联无线电咨询委员会(CCIR)公布了ITU-R P.370-5号建议书;(2) 1994年,国际电联无线电部门公布ITU-R P.370-6号建议书,增加了以下内容:地形遮蔽角校正(TCA,TerrainClearance Angle),米波段数字业务的地点概率校正,天线有效高度在0~37.5m和1200m以上的外推方法,接收天线不等于10m时的高度增益校正因子及陆海混合路径的内插因子等;(3) 1995年,ITU-R P.370-6建议书的分米波数字业务中,使用了不依赖地形崎岖度的地点概率校正项。
ITU-R P.1621-2 建议书(07/2015)工作在20 THz-375 THz频段内的地对空系统的设计所需的传播数据P系列无线电波传播ii ITU-R P.1621-2 建议书前言无线电通信部门的作用是确保所有无线电通信业务,包括卫星业务,合理、公平、有效和经济地使用无线电频谱,并开展没有频率范围限制的研究,在此基础上通过建议书。
无线电通信部门制定规章制度和政策的职能由世界和区域无线电通信大会以及无线电通信全会完成,并得到各研究组的支持。
知识产权政策(IPR)ITU-R的知识产权政策在ITU-R第1号决议附件1引用的“ITU-T/ITU-R/ISO/IEC共同专利政策”中做了说明。
专利持有者提交专利和许可声明的表格可从http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en获得,该网址也提供了“ITU-T/ITU-R/ISO/IEC共同专利政策实施指南”以及ITU-R专利信息数据库。
电子出版物2016年,日内瓦国际电联 2016版权所有。
未经国际电联书面许可,不得以任何手段翻印本出版物的任何部分。
ITU-R P.1621-2 建议书1ITU-R P.1621-2建议书工作在20 THz-375 THz频段内的地对空系统的设计所需的传播数据(ITU-R第228/3号课题)(2003-2005-2015) 国际电联无线电通信全会,考虑到a)20 THz-375 THz之间的频谱,在近地和深空环境下可用于通信;b)合理地规划工作在20 THz-375 THz频段内的地—空系统必须具备合适的传播数据;c)规划工作在20 THz-375 THz频段内的地—空系统所需的最重要的传播参数的计算方法已经制定;d)这些方法对可用的数据已尽可能地进行了测试,结果表明其准确度既兼容于传播现象的自然变化量,又适合于工作在20 THz-375 THz频段内的系统规划中的大多数现有应用,认识到a)国际电联《组织法》第12条第78款规定无线电通信部门的职责包括:“……进行无频率范围限制的研究,并通过建议书……”,建议1采用附件1中给出的预测传播参数的方法,在该附件中所指的各个有效范围内,用于规划地—空系统。
注1 –关于20 THz-375 THz之间频率的传播预测方法的附加信息可在ITU-R P.1622建议书中找到。
附件11 大气因素20-375 THz频率范围内在地球和在轨空间飞行器之间工作的一个系统的性能受地球大气的影响。
这些大气效应包括:–沿传播路径存在的大气气体分子对信号的吸收,造成信号幅度整体降低;–沿传播路径存在的微粒,其大小从小于一个波长到多个波长,对信号散射造成信号幅度显著降低;2ITU-R P.1621-2 建议书–由于沿传播路径大气密度的变化,使电波发生折射,造成发射源位置的明显变动;–由于大气中热量的变化导致大气骚动,造成接收信号幅度和相位的波动。
本附件只涉及对流层对有用信号的影响。
本附件中的预测方法,已经尽可能的在地面—自由空间链路和天文系统的测量中进行了测试。
结果表明它们适用于基本系统规划。
但是,由于大气的时间和空间可变性,任何工作在20 THz-375 THz频段内的地面系统部署之前必须进行传播特性的本地测量。
2 吸收图1说明了沿三条天顶路径的大气吸收与频率的关系。
其中,浅灰色区域代表相对较低的吸收,它对应位于海拔5 km处湿度较低区域的站点。
深灰色区域说明位于海拔2 km的站点会受到更多的大气吸收。
黑色区域表明对位于海平面并通过ITU-R P.835建议书规定的标准大气传输的站点的大气吸收的进一步影响。
该图清楚的说明了,除在一些干燥高纬度位置,大气对1 THz-10 THz频段(300 μm-30 μm)内几乎所有频率的电磁能量都是不透明的。
10 THz 以上,大气的吸收特性又变得对地—空间电磁能量的传播有利。
图2详细描述了沿与图1相同的三条天顶路径,大气对10 THz以上(30 μm以下)频段的吸收特性,它表现为一连串的低吸收区域,中间被很强但很窄的高吸收区域隔开。
各个低吸收区域的边界是许多微细的弱吸收线。
吸收线的产生是由于大气中气体成分的存在,包括但又不限于NH3、CO2、CO、CH4、NO2、NO、O2、O3、SO2、H2O和各种CFC。
吸收线的强度由大气温度和气压决定。
可以采用与ITU-R P.676建议书附件1中的方法相似的逐线法计算大气吸收。
但是,由于在整个10 THz-1 000 THz (30 μm-0.3 μm)频段内存在数千条独立的吸收线,这种方法为密集运算。
ITU-R P.1621-2 建议书3图1沿垂直路径的大气吸收波长(μm)3 散射大气散射使发射能量偏离预期的传播路径,造成在接收机处信号强度显著降低。
大气的散射特性由沿传播路径存在的散射微粒的直径决定。
散射特性表现为三种形式:–瑞利散射–米氏散射–与波长无关的散射3.1 瑞利散射当沿传播路径存在的散射微粒的物理直径比电磁波波长小得多时,大气散射表现为瑞利散射。
在大于20 THz(波长小于15μm)的频率上,瑞利散射是由于电磁波与大气气体中的极性分子的相互作用而产生的。
4ITU-R P.1621-2 建议书图210 THz以上(30 μm以下)频段沿垂直路径标准大气的吸收频率低于375 THz(波长大于0.8 μm)时,由于瑞利散射造成的接收信号的损耗可以忽略。
但是,瑞利散射与波长的四次方成反比。
频率大于1 000 THz (0.3 μm)时,瑞利散射对发射信号的影响变得和米氏散射类似。
瑞利散射的最主要影响是在接收机中引入了背景噪声。
背景噪声在沿地对空路径和空对地路径上都存在。
与空间飞行器工作的地球站在白天操作的主要噪声源来自太阳光的瑞利散射。
虽然不是瑞利效应,但是指向地球的空间飞行器也会受到地表面反射的太阳光产生噪声的影响。
图3给出了在几种条件下的天空辐射率H,单位为W/m2/μm/sr。
为了简单起见,表1给出了20 THz以上空间通信主要感兴趣的频率的辐射率值。
在夜间,对于大部分感兴趣的频率,辐射率的合理数值约为1×10-9 W/m2/μm/sr。
ITU-R P.1621-2 建议书5图3不同阳光条件下的天空辐射率表1对应几个频率的天空辐射率H (W/m 2/μm/sr )忽略大气效应,到达接收机的背景噪声的功率P back 由公式(1)给出:W 42HA P rr back λ∆πθ= (1)其中:θr : 接收机的视角(rad )A r : 接收区域(m 2) ∆λ: 接收带宽(μm )H : 辐射率(W/m 2/μm/sr )。
除了瑞利散射造成的背景噪声之外,还可能出现其他的背景噪声源。
这些源包括但不局限于行星、发光的恒星和来自自然或人造物体的反射。
在强降雨期间,工作在20 THz-375 THz 之间频段的系统被认为无法工作。
因此,闪电不被认为是沿地-空路径的一种噪声源。
噪声事件的幅度和持续时间可能会发生达到许多数量级的很大变化,这取决于传播路径和背景噪声源的方向和运动。
6ITU-R P.1621-2 建议书3.2 米氏散射当沿传播路径存在的散射微粒的物理直径与电磁波波长大致相同时,大气散射表现为米氏散射。
米氏散射是一个沿传播路径存在的微粒的大小、形状和数量的复合函数。
沿传播路径存在的微粒的大小和形状分布是路径剖面的水蒸气含量和风速的函数。
在20 THz到约375 THz (15 μm-0.8 μm)之间的频段,气溶胶和小水滴是米氏散射的主要因素。
在这个频率范围内,米氏散射的影响大于瑞利散射。
图4比较了海平面处标准大气的瑞利散射和米氏散射引起的衰减(dB/km)。
图4海平面处标准大气的特别衰减3.3 与波长无关的散射当沿传播路径的散射微粒的物理直径远远大于电磁波波长时,大气散射表现为与波长无关的散射。
与波长无关的散射用衍射理论描述更加精确。
地-空路径上最经常出现的微粒是气溶胶和水汽凝结体。
与波长无关的散射影响非常显著。
云、雾、雨或雪都能够有效阻止20 THz以上(15 μm以下)电磁辐射的传播。
4 折射当电磁能量通过密度变化的介质传播时,就会发生大气折射。
它对沿地—空路径在20 THz-375 THz频段内工作的地—空系统的影响是使传播路径方向发生角度偏转。
折射是波长和仰角以及沿传播路径的温度和压力分布的函数。
ITU-R P.1621-2 建议书74.1有效大气折射指数的计算公式频率大于150 THz (波长小于2 μm )时,在温度T =15︒C ,压力P =1 013.25 hPa 条件下,真空波长为λvac 时的有效大气折射指数n eff 近似为:⎪⎪⎭⎫⎝⎛λ-+λ-++=---228415402514681094928.4326101vac vac eff n (2)其中:λvac : 波长 (μm)。
利用下面的表达式(3)可以调整其他温度和压力下的有效大气折射指数: )0366.01(4696.760)10)0113.07868.0(1(162.1)1(1),(6T T P P n P T n eff eff +-+-+=- (3)其中: T : 温度(ºC )P : 大气压力(hPa )。
在上面提到的频率范围内,水蒸气对大气折射指数的影响非常小(小于1%)。
当考虑垂直路径剖面时,有效大气折射指数n eff 不同于实际的大气折射指数n 。
n eff 的值允许仰角的显著变化可利用(4)式给出的斯奈尔定律进行计算。
有效大气折射指数n eff 的使用令人满意,这是由于,实际上,沿传播路径的大气折射指数n 会迅速的波动。
捕获和跟踪系统必须自动地实时调整以适应这些波动。
因此,工作在150 THz-375 THz 频段内的系统只需要初始近似的捕获值。
4.2仰角的显著变化 折射会造成指向空间飞行器的仰角明显不同于它的真实仰角。
大气中发生的折射量利用斯奈尔定律和公式(2)和(3)中算出的n eff 值来计算。
观测仰角可通过下式计算得到:⎪⎪⎭⎫⎝⎛θ=θ-),()cos(cos1P T n eff t obs (4)其中: θobs : 观测仰角 θt : 真实仰角n eff (T , P ): 有效大气折射指数 公式(4)成立的条件是:假设地球大气的厚度一致,而且保持恒温和恒压,折射指数为n eff (T , P )。
8 ITU-R P.1621-2 建议书5大气湍流大气湍流的出现是由于沿传播路径存在折射指数变化的空气包。
沿传播路径同时存在各种大小的空气包(即湍流包),从几毫米到几十米。
在20 THz – 375 THz 频段,空气包的折射指数由温度而不是湿度驱动,而对传统的无线电频率(小于3 000 GHz 的任意频率)折射指数则由湿度驱动。