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cst概述及太赫兹矩形波导的设计CST是一款广泛应用于电磁场建模与仿真的软件，它能够帮助工程师和科研人员快速而准确地分析和优化电磁设备和系统。
太赫兹矩形波导是一种用于太赫兹频段的传输线结构，具有较低的传输损耗和较高的传输带宽。
本文将以CST为工具，介绍太赫兹矩形波导的设计过程和相关特性。
我们需要了解太赫兹频段。
太赫兹频段指的是位于微波和红外之间的电磁波频段，具有特殊的物理特性和广泛的应用前景。
太赫兹波在医学成像、安全检测、无线通信等领域具有重要的应用价值。
在CST中设计太赫兹矩形波导，首先需要确定波导的尺寸和材料。
波导的尺寸决定了波导的传输特性，而材料的选择则决定了波导的损耗和带宽。
根据需要传输的频率范围，可以选择合适的材料和尺寸。
需要在CST中建立波导的几何模型。
可以使用CST的建模工具，如绘图工具、拉伸工具等，快速地构建出波导的几何形状。
在建模过程中，需要注意保持波导的几何对称性，以确保波导的传输特性稳定。
接下来，需要设置波导的边界条件和激励方式。
边界条件决定了波导的边界如何与外界电磁场交互，而激励方式则决定了波导中的电磁场如何被激发和传输。
根据需要，可以选择合适的边界条件和激励方式，以满足设计要求。
完成波导的建模和设置后，可以使用CST进行仿真和分析。
通过CST提供的求解器，可以计算波导中的电磁场分布、传输损耗、传输带宽等重要参数。
根据仿真结果，可以对波导的设计进行优化和调整，以达到预期的传输性能。
需要对波导的设计进行验证和验证。
可以使用CST提供的后处理工具，对仿真结果进行分析和解释。
通过与理论计算和实验结果的比较，可以评估波导的设计是否满足要求，并进行必要的调整和改进。
CST是一款功能强大的电磁场建模与仿真软件，能够帮助工程师和科研人员设计和优化太赫兹矩形波导。
通过合理选择材料和尺寸，建立准确的几何模型，设置合适的边界条件和激励方式，以及进行准确的仿真和分析，可以得到满足要求的太赫兹矩形波导设计。
太赫兹通信关键技术4.1调制解调技术鉴于太赫兹的信道特性，传统调制方式不能完全实现太赫兹频段的期望性能。
分子吸收导致的路径衰减分隔了许多传输窗，并且其位置和宽度都与传输距离紧密相关。
在太赫兹频段，传输距离的微小变化会极大地影响其信道的大尺度传输特性，即传输窗带宽会急剧下降。
因此，对于短距离场景，太赫兹通信调制方式的设计思路与超宽带通信类似，即低功耗、小尺寸、低复杂度。
对于中长距离场景，分子吸收的存在使得太赫兹频带的频谱窗口与传输距离具有密切关系，促使距离自适应通信调制方式的提出。
此外，由于非视距路径的损耗较为严重，太赫兹信道的时延扩展会减小。
同时，太赫兹频段的多普勒效应更为严重，在高速移动场景下需要考虑调制方案对多普勒效应的鲁棒性。
除了提高单用户的数据速率，还可以使用距离自适应调制技术对多个用户的可用带宽进行有效分配。
距离自适应多用户调制技术将太赫兹频谱窗口中的中心子窗口分配给距离更远的用户，将边界子窗口分配给更近的用户，同时对不同用户进行功率自适应分配[55]。
这种用于太赫兹频段的距离自适应调制技术优于现有的毫米波调制技术以及非自适应调制技术。
由于不同距离的用户具有不同的可用带宽以及解调能力，上述距离自适应调制技术可以与传统的调制方式相结合，实现分层带宽调制技术[56]。
该技术在发射端采用多种调制阶数以及符号时间，在不同距离的用户接收端根据自身的可用带宽确定解调阶数以及符号时间，能够有效提高整个系统的数据速率。
沿用5G空口的技术方案，需评估比较不同的波形设计方案，包括单载波基于傅立叶变换扩展的正交频分复用DFT-s-OFDM及其变体、多载波正交频分复用OFDM、以及正交时频空间调制OTFS在太赫兹信道和器件影响下的性能，如频谱效率、多普勒偏移的鲁棒性、峰值平均功率比、相位噪声、带外能量泄露、接收机复杂度等。
OTFS是近年来出现的一种新型多载波调制技术，将信息符号调制到时延多普勒域，使得时变信道转化为近似平稳的时延多普勒域信道，有利于处理多普勒效应，但是OTFS的峰均功率比性能对于太赫兹功率放大器来说仍然不尽人意。
《基于超材料的太赫兹滤波器研究》篇一一、引言太赫兹（THz）技术是近年来快速发展并广泛关注的研究领域。
由于其在通信、医疗诊断、安全检测等领域的重要应用，太赫兹波段的技术研究已成为一个前沿的研究课题。
在众多关键技术中，太赫兹滤波器是影响太赫兹系统性能的重要组件。
本文旨在探讨基于超材料的太赫兹滤波器的研究，包括其设计、性能和潜在应用。
二、超材料概述超材料是一种具有特殊电磁性能的人工复合材料。
其独特的电磁特性主要源于其微观结构对电磁波的特殊响应。
超材料在太赫兹波段的应用，如滤波器、透镜、吸收器等，因其具有高效率、高精度和可定制性等优点而备受关注。
三、太赫兹滤波器设计基于超材料的太赫兹滤波器设计主要涉及两个关键步骤：超材料结构设计以及滤波器设计。
首先，超材料结构设计是关键的一步。
设计者需要根据所需的电磁性能，通过调整材料的微观结构（如金属线栅格、开口环谐振器等）来控制电磁波的传播和反射。
这种结构的设计需要考虑多种因素，如材料的选择、尺寸的调整以及排列方式等。
其次，基于超材料结构的太赫兹滤波器设计需要考虑滤波器的性能指标，如中心频率、带宽、插入损耗等。
设计者需要利用仿真软件（如FDTD Solutions、CST等）进行模拟和优化，以实现所需的滤波性能。
四、性能分析基于超材料的太赫兹滤波器的性能分析主要包括仿真分析和实验分析两部分。
仿真分析是通过使用电磁仿真软件对设计的滤波器进行模拟和分析，以预测其性能。
这种分析可以提供滤波器的电场分布、传输特性等重要信息，为实验提供理论依据。
实验分析则是通过制备实际的滤波器样品，并使用太赫兹测试系统对其性能进行测试和分析。
实验结果可以与仿真结果进行对比，以验证设计的正确性和有效性。
五、潜在应用基于超材料的太赫兹滤波器具有广泛的应用前景。
首先，它可以应用于通信领域，作为太赫兹通信系统中的关键组件，提高通信系统的性能和稳定性。
其次，它可以应用于医疗诊断领域，用于检测和诊断疾病，提高医疗诊断的准确性和效率。
太赫兹通信关键技术及应用场景分析目录一、太赫兹通信概述 (1)1.1 太赫兹波段特性 (2)1.2 太赫兹通信技术发展历程 (3)二、太赫兹通信关键技术 (4)2.1 太赫兹波段调制技术 (5)2.2 太赫兹信号处理技术 (7)2.3 太赫兹通信系统设计 (8)三、太赫兹通信应用场景分析 (10)3.1 集成电路与微组件测试 (11)3.2 军事通信与导航 (13)3.3 医疗健康与生物成像 (14)3.4 物联网与智能城市 (16)3.5 无人机通信与遥感 (17)四、太赫兹通信发展趋势与挑战 (19)4.1 技术发展趋势 (20)4.2 应用场景拓展 (21)4.3 面临的挑战与研究方向 (22)一、太赫兹通信概述太赫兹通信作为一种新兴的通信技术，以其独特的优势和广泛的应用前景，引起了全球科研人员和工程师的广泛关注。
太赫兹波段位于微波与光波之间，频率范围约为THz至数十THz，拥有极宽的带宽和较高的信息传输速率潜力。
由于其特殊的频段位置，太赫兹通信融合了微波通信和光波通信的特点，既具备无线传输的便捷性，又具备光通信的高速率优势。
太赫兹通信被认为是一种潜力巨大的新型通信技术。
太赫兹通信的关键技术包括信号产生、信号检测、传输和调制解调等多个方面。
通过对这些技术的研究和改进，可以不断提升太赫兹通信的性能和应用能力。
特别是在数据吞吐量大、延迟要求苛刻的高动态通信环境中，太赫兹通信表现出了其独特的优势和应用前景。
太赫兹频谱由于其丰富的频谱资源，使得其在高速数据传输、无线通信网络等领域具有巨大的应用潜力。
随着技术的不断进步和成熟，太赫兹通信将在未来通信领域发挥越来越重要的作用。
全球范围内对太赫兹通信的研究已经进入到一个快速发展的阶段。
各种新的技术和理论正在不断发展和完善，同时随着生产工艺和材料科学的进步，太赫兹设备的生产也得到了快速的发展。
由于太赫兹波特殊的物理性质和应用潜力，太赫兹通信在未来有可能在卫星通信、安全监控、医学成像等领域得到广泛的应用和推广。
雷达目标特性与识别课程报告之太赫兹雷达及其散射特性介绍一、引言太赫兹技术是目前信息科学技术研究的前沿与热点领域之一，受到世界各国研究机构的高度关注，并且开展了许多基础与应用方面的研究工作，这一新型技术的科学价值预示着它具有蓬勃的生命力和美好发展前景。
美国2004年将太赫兹技术列为“改变未来世界的十大技术”，2006年将其列为国防重点科学，包括美国国家基金会(NSF)、国家航天局(NASA)、DARPA、能源部(DOE)等机构的项目支持，美国国家航天局喷气推进实验室(NASA JPL)，橡树国家实验室（ORNL）等研究机构和Intel，IBM等企业公司的共同参与。
日本2005年将太赫兹技术列为“国家支柱技术十大重点战略目标”之首。
欧盟设专项资金资助太赫兹技术的研究，英国以卢瑟福国家实验室（RAL）为代表的太赫兹技术研究机构，德国，荷兰，以色列等，都在大力支持太赫兹技术的基础和应用研究。
在这场太赫兹技术研究热潮中，各国都希望在太赫兹技术的研究和应用中取得一席之地。
二、太赫兹频谱介绍太赫兹(THz)波是指电磁频率在0.1 THz~10 THz(波长在3 mm~30 μm)之间的电磁波,图1所示，波段介于微波与远红外光之间，兼有微波毫米波与红外光两个频段的特性。
该频段是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，也是电子学向光子学的过渡区，这是最后一个人类尚未完全认知和利用的频段，由此，也被称为电磁波谱的“太赫兹空隙(THz gap)”。
图1 THz波在电磁波谱中的位置图太赫兹波相比毫米波、红外线，在传播、散射、反射、吸收、穿透等方面有着显著的优点：太赫兹波的波长短，空间分辨率很高；太赫兹波具有很好的穿透沙尘烟雾的能力，对非金属材料具有良好的穿透性；太赫兹波光子能量小，没有类似X射线的电离效应，不会对物质产生破坏作用。
太赫兹波的主要是通过THz源的辐射产生。
THz辐射的主要特点[1]：(1)量子能量和黑体温度很低，如表1；(2)许多生物大分子的振动和旋转频率都处于THz波段，所以利用THz波可以获得丰富的生物及其材料信息；(3)THz辐射能以很小的衰减穿透如陶瓷、脂肪、碳板、布料、塑料等物质；(4)THz的时域频谱信噪比很高，使THz非常适用于成像应用；(5)瞬时带宽很宽(0.1~10THz)，可利用于高速通信，如图2；表1 THz波的量子能量和黑体温度图2 THz脉冲对应的频谱图根据THz辐射产生的机理，可以将其辐射源分为两大类：一类是利用电子学的方法，另一类是利用光学的方法产生THz波辐射。
21上海信息化走近太赫兹：6G 潜在关键技术导而在空间传播的电磁波。
太赫兹波则是指频率在0.1THz—10THz范围的电磁波, 即高于100 GHz、波长在3 mm—30μm范围。
电磁波包含很多种类，按照频率从低到高的顺序可排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。
太赫兹波位于无线电毫米波与红外线之间的频谱区间，是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，也是电子学向光子学的过渡区，在光学领域被称为远红外，在电子学领域则被称为亚毫米波、超微波。
太赫兹发展之由从需求角度来说，第一代移动通信技术到第四代移动通信技术是围绕人的通信发展，业务从单一的语音发展到集合语音、短信、数据多业务。
5G信，是从人联到万物互联的过渡。
2021年6月6日，我国IMT-2030（6G）推进组发布《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书，提到未来6G业务将呈现沉浸化、智慧化、全域化等新发展趋势，形成沉浸式云XR、全息通信、感官互联、智慧交互、通信感知、普惠智能、数字孪生、全域覆盖八大业务应用，带来更加丰富多彩的社会生活场景。
通信基础理论是香农公式C=B log 2（1+S/N），式中：C是最大信息传送速率，B是信道带宽（Hz），S是信道内所传信号的平均功率（W），N是信道内部的高斯噪声功率（W）。
通信系统要增加容量，要么增加信道带宽，要么增加信噪比，前者需要更宽的频谱资源，后者需要更好的信道环境。
从频谱资源来看，我国移动通信基站部署的单文 杨雪瑾自上世纪八十年代起，移动通信行业几乎每十年实现一轮技术迭代。
近年来，随着5G 商用网络成熟，6G 研究提上日程。
工信部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》将开展6G 基础理论及关键技术研发列为移动通信核心技术演进和产业推进工程，其中“太赫兹感知与通信”被业界视为6G 潜在关键技术之一。
Copyright ©博看网. All Rights Reserved.22上海信息化的中低频段资源已经非常紧张，为了满足太比特每秒（Tbps）量级的极高数据传输速率需要，必须提供大量连续的频谱资源。
太赫兹通信技术现状分析摘要太赫兹(THz)波的频段可以覆盖自然界多种物质的特征谱，利用太赫兹(THz)波可以加深和扩大人类对自然界一些基本科学问题的理解，甚至可以有新的发现。
太赫兹通信(Thz Communications)是指利用太赫兹的电磁波作为通信载波实现无线通信的技术。
太赫兹波拥有可供利用的超大频宽频谱资源，可支持无线通信的超大速率传输。
本文简单分析了太赫兹通信技术在国内外的研究进展并且对太赫兹通信的一部分关键技术与研究成果进行分析介绍，在文章的后半部分，本文对太赫兹通信的未来进行了展望，探讨了太赫兹通信在各个领域的应用成果与发展方向。
关键词：太赫兹通信；太赫兹应用；太赫兹波；一、太赫兹通信技术概况与关键技术1、太赫兹通信概述赫兹是个频率单位，太赫兹指1012这个频率的电磁波，介于红外线和微波之间。
以前于太赫兹波的自身特性以及缺乏有效的技术手段，人们对太赫兹波的认识、研究和应用是空白，现在兴起研究太赫兹波的潮流，是个前沿交叉领域。
在1980年代，太赫兹频段被称为“太赫兹鸿沟”，其相关技术尚待挖掘，因为缺乏稳定有效的太赫兹发射源和探测器，以及与太赫兹相关的研究稀少。
太赫兹技术上仍基本处在一个空缺状态。
太赫兹电磁波是一种与众不同的低能光子。
太赫兹位于激光和微波之间的波段，因此他的特性不能简单只用光学理论或者微波理论来进行解释。
如今，随着新一代太赫兹源与探测器的不断发展问世，这个“鸿沟”正在快速被填补，技术也积极发展。
太赫兹波光子能量小，不会引起生物组织的电离，适合生物医学成像；因为它对非金属和非极性物质有高的透过性，可用于安全检查、无损检测；还有，有机体和生物大分子等物质在太赫兹波段有特征吸收谱，可用于爆炸物、毒品等危险物品的识别。
太赫兹通信技术可以被分为全电子、光子辅助、全光子 3 种类型，光子辅助型与全光子型都可认为是基于光子技术路线的太赫兹通信实现方式。
基于电子学的太赫兹通信技术可以支持大功率太赫兹信号的辐射，能够进行长距离的无线传输。
太赫兹特点及应用摘要：物质的太赫兹光谱（包括透射谱和反射谱）包含着非常丰富的物理和化学信息，研究物质在该波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义。
关键词：太赫兹、波段、应用在这次的电子科学概论的讲座中，让我接触到了电子本科生专业的发展走向以及许多科技性前沿的研究领域。
让我明白了本科生的培养是向宽口径发展，重在打好基础，为日后的专业性研究以及工程上的应用和创新奠定良好的基础。
知识的应用要靠实践的积累。
而东大的止于至善的理念把我们引领到研究型领域的前沿。
从太赫兹到微波光子的波段研究，再到光传感、通信与网络技术等工程研究展现了东大电子强大的研究型团队力量。
光子的研究、真空技术的探索无不显示东大走在科技的前沿；电路与系统的设计、显示中心的开发无不显示了东大走在工程设计的高峰。
在泛泛的了解到如此之多的学科领域之后，让我印象尤其深刻的是太赫兹的技术与应用。
太赫兹THz波（太赫兹波）或称为THz射线（太赫兹射线）是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科学家们将统称为远红外射线。
太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在0.03到3mm范围，介于微波与红外之间。
实际上，早在一百年前，就有科学工作者涉及过这一波段。
在1896年和1897年，Rubens 和Nichols就涉及到这一波段，红外光谱到达9um （0.009mm）和20um（0.02mm），之后又有到达50um的记载。
之后的近百年时间，远红外技术取得了许多成果，并且已经产业化。
但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少，主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制，因此这一波段也被称为THz间隙。
随着80年代一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术，THz 技术得以迅速发展，并在实际范围内掀起一股THz 研究热潮。
目前，国际上对太赫兹辐射已达成如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。
第一届全国太赫兹科学技术与应用学术交流会论文集６７９太赫兹大气传输特性实验设计研究周逊１，３李赜宇１，３罗振飞１，３董志伟２，３杨存榜１，３（１．激光聚变研究中心９）１ｌ成都６１００４１；
２．北京应用物理与计算数学研究所北京１０００９４；
３．中国工程物理研究院太赫兹研究中心四川绵阳６２１９００）
摘要太赫兹在高速率通信、高分辨率雷达等方面具有广阔的应用前景，而对太赫兹辐射的大气传输特性及其规律进行系统的理论与实验研究则是发展利用该频谱资源的基础条件。本文将侧重于大气对太赫兹频段电磁辐射的吸收衰减实验测试研究。通过双光路的差分系统设计，尽可能地减小太赫兹辐射源输出功率不稳定性所产生的系统误差，完成大气模拟环境下太赫兹波段多个频点传输的功率变化测定，以探索大气环境对不同频段ＴＨｚ波衰减的规律性；同时，建立太赫兹大气传输特性动态数据库对海量大气环境数据进行有效地分析，为实验数据处理及理论研究提供支持。关键词太赫兹大气传输大气模拟室动态数据库
１引言太赫兹（ＴＨｚ）波通常是指频率在０．３ＴＨｚ～１０ＴＨｚ范围内的电磁波，处于科学技术发展相对较好的微波毫米波与红外线光波之间，是光子学技术与电子学技术、宏观与微观的过渡区域‘１－３】，也是有待大力发展的军用电磁频谱资源，在军事领域，尤其是在超高速通信、高分辨率雷达等方面有重要应用前景阳】。
太赫兹大气传输特性研究是太赫兹诸多研究、应用的基础，具有重要的学术意义和实用价值。大气对太赫兹辐射传输而言存在一定的非协作性，即存在吸收衰减‘７－８】。地球大气从地面至顶层可以分为对流层、平流层、中层、热层和逃逸层。目前，多数太赫兹应用均发生在对流层。对流层包含地球大气总质量的８０％，绝大部分水汽，几乎所有的天气现象也都发生在对流层。对流层大气对太赫兹有非常明显的连续和线吸收作用，表现为衰减系数随频率缓慢上升的同时呈振荡分布，存在多个吸收峰和透射窗口ｐ１０】。由于目前太赫兹辐射源功率还无法做到足够大，因此要实现对流层中太赫兹通信及雷达应用，掌握不同湿度、温度、压强、组分条件下的太赫兹频段大气窗口的位置和宽度，是利用好该频谱资源的前提条件。
２太赫兹大气传输特性实验平台设计为了研究太赫兹大气传输特性，需要通过对太赫兹电磁辐射的大气光谱透过率进行研究、计算，首先是建立太赫兹大气传输特性理论模型；随后构建太赫兹大气传输特性实验装置，完成实验室大气传输实验，获取具有一定置信度的实验数据；同时，须建立太赫兹大气传输数据库和数据处太赫兹大气传辅特性实验设＊研究理系统，并将实验所获得的太赫兹大气传输数据与太赫兹尢气传输特性理论模型进行比较验证，进一步修正、优化理论模型。开展太赫兹辐射大气衰减实验研究，必须首先对太赫兹辐射源进行优化选择，井对太赫兹波源谱线的测量方法、输出功率稳定性、太赫兹辐射在传输路径上的散射、反射损失等进行研究：同时设计具有良好的输入输出匹配性能太赫兹波传输系统，以实现太赫兹波高效、集中传输：设计大气模拟室，即可通过调整温度、湿度、气压等参数，以模拟ＴＨｚ波在不同温度、不同湿度、不同气压条件下不同气体如氨气、干燥空气以及水蒸气等的传输环境；设计太赫兹测试系统等等，咀实现对各种太赫兹辐射的大气衰减测量。本文选择ＦＩＲＬｌ００一体化ＴＨｚ激光器作为太赫兹源。这种ＴＨｚ激光器系统是利用Ｃ０２檄光器泵浦有机分子，不同的Ｃ０２激光谱线使得有机分子发射艟级跃迁，粒子数翻转，经过谐振腔得到相应的ＴＨｚ波段激光谱线输出，输出功率可达ｌ５０ｒｏｗ＠２５２ＴＨｚ（１１８８９ｍ）ａｎｄｌ．６３ＴＩ－ｉｚ（１８４３ｐｍ），
可在０２５ＴＨｚ一７５ＴＨｚ频段内产生近８０条谱线输出。经分析比较，从太赫兹频段的覆盖性、功率强度和频率的稳定性，ＦＩＲＬ１００作为输出光源较为适合开展这类太赫兹辐射大气衰减实验。因为ＴＨｚ辐射源本身所具有的不稳定性，其不同时刻辐射的功率将产生一定的波动性，同时，由于所设计大气模拟宦的规模限制，注入大气模拟室币同气体带来的不同衰减最是很轻微的，若不能最大限度地剔除ＴＨｚ辐射源功率的不稳定性误差，则是后的测试结果难以反映不同大气成分真实的衰减状况。故此，在光路系统上进行了如下设计：ＴＨｚ激光经过聚焦准亢后．由分束镜分为两束，它们的能量分配经过调节后，分别射＾两个相同型号结构的大气模拟室，都在相同低真空的前提下测量两束太赫兹波的功率之差，并将该功率之差确定为两条光路之间的系统误差Ａ。这样，每次大气传输特性实验，都将用差分探Ⅻ４器进行两条光路的测试，其中被剥大气模拟室可实现不同气体、不同温度、湿度、气压条件下的大气环境。而另个标准大气模拟富则始终保持第一次所测低真空的大气环境，这样，两者的所测功率之差再考虑原先系统误差Ａ，就为不同大气环境下
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所产生的太赫兹波大气传输衰减，同时可以计算出ＴＨｚ波对于气体的透过率，从而得出气体对ＴＨｚ波的吸收系数。基于双光路测试思路，最终搭建的测试系统主要由ＴＨｚ波源、透镜、分束镜、反射镜、大气模拟腔室及ＴＨｚ探测器组成，如图１所示。本文设计的大气模拟室由主要由真空泵及气池两部分组成，如图１所示。真空泵将与其连接的气路预先抽成真空，减小气池中杂气对测试的影响。气池以不锈钢管为主体两端用不锈钢法兰焊接，用法兰螺栓将特氟龙块、氟橡胶“０”型密封圈上紧密封，特氟龙确保ＴＨｚ波良好穿透及气密性，并可方便对特氟龙块进行拆卸清洁或更换。真空泵与大气模拟室连接处的阀门采用可调节抽速的手动阀，方便调节气体压强。当需要气池保持真空时，只需将气池抽至真空，关闭手动阀门，再拆卸快卸卡箍ｌ即可。应用双光路测试系统，可计算ＴＨｚ大气传输后的功率衰减量。设由ＴＨｚ源出射的ＴＨｚ波强度为２（１０＋ＡＩ），其中２１０为常数，２ＡＩ为ＴＨｚ波源不稳定性引起的波动分量，则经过分束比为１：ｌ的分束片后透射（ａ路）及反射（ｂ路）ＴＨｚ波强度均为：１０＋ＡＩ。再沿原方向经过真空腔室后ＴＨｚ波的功率衰减量为Ｉａ，垂直方向经过反射镜反射并经过另一个真空腔室后ＴＨｚ波的功率衰减量为Ｉｂ，则两个接收端所接收到的功率分别为：Ｉｉ＝１０＋ＡＩ－Ｉａ，１２＝１０＋ＡＩ－Ｉｂ，那么系统误差Ａ＝１１－１２＝Ｉｂ－Ｉａ。当ａ路的真空腔室充入测试气体而ｂ路腔室保持真空状态时，ａ路探测器接收到的ＴＨｚ强度将变为１１９ａｓ＝１０＋ＡＩ－Ｉａ－Ｉｇａｓ，那么Ｉｌｇａｓ－１２＝Ａ－Ｉｇａｓ，由于１１９ａｓ－１２是测量值，而Ａ是与ＴＨｚ波动无关的量，则可以计算出充入的气体对ＴＨｚ波功率的衰减量为Ｉｇａｓ＝（１１９ａｓ－１２）－－Ａ。根据上述基本测量方法，开展氮气、水汽、干燥空气对ＴＨｚ波的吸收测量。由于这三种气体的物理性质不同，测量过程中对它们的处理存在如下差异：①氮气。实验选用高纯氮气。真空泵将大气模拟室抽真空之后，关闭真空阀，直接用塑胶软管将氮气接入腔室，流量通过腔室的进、出口阀门来调节，以使气压保持在所需的恒定值。②水汽。水汽是大气中造成ＴＨｚ波传输强烈衰减的重要因素，也是大气中含量、形态最易发生变化的气体。实验中为了排除其他气体对测量的干扰，采用真空蒸发纯净水的方式生成水汽。实验装置中将装有纯净水的烧瓶接到大气模拟室进气口，出气口接液氮冷阱冷凝水分以保护真空泵。③干燥空气。干燥压缩空气由配气厂商供应。真空泵将大气模拟室抽真空之后，关闭真空阀，直接用塑胶软管将干燥压缩空气接入腔室，流量通过腔室的进、出口阀门来调节，以使气压保持在所需的恒定值。
３太赫兹大气传输动态数据库研究在掌握太赫兹辐射的大气传输特性及规律，对大气传输辐射衰减的状况与影响因素深入研究过程中，实验数据的分析处理非常重要。本文设计的动态数据库在传统数据库上层，抛弃磁盘数据管理的传统方式，针对数据全部在内存重新设计体系结构及各种算法，同时在动态数据库的基础上，建立数据处理及分析系统，实现对太赫兹大气传输有关仿真、计算和数据分析处理的技术支撑。太赫兹大气传输特性实验设计研究３．１整体架构设计本文设计的太赫兹大气传输动态数据库分为五个层次，分别是原始数据层、基础数据库平台层、动态数据库平台层、数据处理系统层和应用层，如图２所示。
ｌ大气传输理论研究ｌ太赫兹通信ｌＩ太赫兹雷达ｌ”・
个奎动态数据库动态数据库数据处理系统＇１
动态数据库服务组件
奎奎
基础数据库服务组件基础数据库个
ｌ大气光谱数据ｌ大气模型Ｊｌ实验数据ＩｍＯＯ
图２太赫兹大气动态数据库系统架构原始数据层包括大气参数、模型、实验数据、图表数据等各种原始数据，这些数据通过格式转换或者间接引用在基础数据库平台体现出来。基础数据库平台包括两个部分，基础数据库和基础数据库服务组件。基础数据库是一个健壮的大型数据库平台，包含原始数据或其引用。在此之上是基础数据库服务组件，这是运行在基础数据库上的软件系统，提供对基础数据库数据的直接访问接口。动态数据库平台建立在基础数据库平台之上，将关注的数据载入内存，动态组织成内存数据库，的问题，极大地提高数据存取效率。通过动态数据库服务组件，针对不同的应用需求这样就几乎可以做到完全避免磁盘ＩＯ操作带来
在基础数据库平台和动态数据库平台上，还有一个部分是数据库相关数据处理系统，这包括对各种原始数据的处理，对外部数据源的转换和融合，对数据库数据的筛选、分析和变换等等，为用户提供利用好数据库数据的工具。最上层是应用层，本文设计的动态数据库系统直接为大气传输理论研究服务，但是在扩展性架构的基础上，经过一些调整，可以为太赫兹通信、太赫兹雷达、成像等相关应用服务。３．２动态数据库的实现机制基础数据库的数据主要包含大气分子光谱数据和实验数据，其中大气分子光谱数据主要包括红外波段、远红外波段即太赫兹波段、紫外波段及气溶胶折射率等数据；实验数据主要包括实验结果、实验相关计算模型和实验报告等数据，涉及到文本、数字、图表等数据格式，如图３所示。
