微波 大气衰减
微波在空气衰减计算公式
微波在空气衰减计算公式（实用版）目录一、引言二、微波在空气中的衰减原因三、微波在空气中的衰减公式四、衰减公式的应用实例五、结论正文一、引言微波在空气中的衰减计算公式对于通信工程和无线电工程等领域具有重要的意义。
在微波传输过程中，信号会受到各种因素的影响而逐渐减弱，了解衰减规律有助于我们更好地进行信号传输和接收。
二、微波在空气中的衰减原因微波在空气中的衰减主要由以下三个方面造成：1.自由空间衰减：随着传输距离的增加，微波信号的强度会逐渐减弱。
这种衰减与信号的频率和传输距离有关。
2.吸收衰减：微波在空气中传播时，会与空气中的分子发生相互作用，导致能量的损耗。
这种衰减与信号的频率和传输距离有关。
3.散射衰减：微波在空气中传播时，会遇到大气中的各种悬浮颗粒，如雨滴、雪花等，导致信号的散射。
这种衰减与信号的频率、传输距离和悬浮颗粒的特性有关。
三、微波在空气中的衰减公式微波在空气中的衰减可以采用以下公式进行计算：衰减 = 自由空间衰减 + 吸收衰减 + 散射衰减自由空间衰减可以使用以下公式计算：衰减 (dB) = 10 * log10(F/f) + 20 * log10(d/1000) + 10 *log10(S/S0)其中，F 为接收频率，f 为发射频率，d 为传输距离，S 为接收天线口径，S0 为发射天线口径。
吸收衰减可以使用以下公式计算：衰减 (dB) = 10 * log10(F/f) + 20 * log10(d/1000) + 0.5 * log10(a) 其中，F、f、d 分别为接收频率、发射频率和传输距离，a 为吸收系数。
散射衰减与信号的频率、传输距离和悬浮颗粒的特性有关，需要根据实际情况进行具体计算。
四、衰减公式的应用实例假设我们要计算一个频率为 10GHz、传输距离为 1000m、接收天线口径为 1m、发射天线口径为 2m 的微波信号在空气中的衰减，可以按照以下步骤进行计算：1.计算自由空间衰减：首先，根据公式计算自由空间衰减。
微波遥感1-3微波与物质的相互作用原创
第三节微波与物质的相互作用一、微波与大气的相互作用二、微波与地物的相互作用微波与大气：吸收作用、散射作用地物发射或反射的电磁波在到达空间传感器之前必须穿过大气层，大气层的物质包括各种气体与其它微粒，它们与电磁波之间的复杂相互作用主要是不同大气层界面对电磁波的散射和对具有某一波长电磁波的吸收作用，这样造成了传感器所收集到的电磁波信息已是衰减的信号。
大气衰减作用的程度与大气成分及其物理性质有关，与电磁波的波长有关，电磁波频率越高(即波长越短)，大气衰减作用越显著，相反，频率越低，或波长越长，大气衰减可忽略不计。
大气对微波的衰减作用主要有大气中水分子和氧分子对微波的吸收，大气微粒对微波的散射。
大气对微波的吸收作用主要是氧分子和水分子所致。
气体分子所具有的能量的形式包括：平移动能、与轨道有关的电子能量、振动能量及转动能量。
当分子与周围的电磁场发生相互作用时，它们的能级会发生变化，这时它吸收或发射某一频率的电磁辐射能量。
单个的分子吸收或发射的谱线是一些不连续的谱线。
大气中的众多分子的吸收或发射谱线则是由无数不同频率上的谱线所形成的一条连续的谱线氧分子对微波的吸收中心波长位于0.253cm和0.50cm处，从水分子和氧分于对微波的吸收谱线比较中可以看出，氧分子对微波的吸收作用比水分子强。
根据这些情况，一般可采用2.06-2.22mm、3.0-3.75mm、7.5-11.5mm和20mm以上的波长作为微波遥感的窗口（大气窗口），在这四个波段内大气的吸收作用是很小的。
大气微粒可分为三大类：水滴(包括云雾、霾和降水)、冰粒和尘埃，它们的散射因微粒大小和电磁波长的相对关系不同而异。
凡微粒直径比波长小得多时，散射截面积与波长的四次方成反比，即电磁波越短，散射越强，这种散射称为瑞利散射。
而当微粒直径大于波长时，散射作用对波长的敏感就不如瑞利散射，其散射截面积与波长的n次方成反比(其中n＝0，l，2)，这种散射称为米氏散射。
微波传输系统的信号损耗与衰减分析
微波传输系统的信号损耗与衰减分析随着移动通信技术的不断发展，微波传输系统在网络运营中扮演着越来越重要的角色。
而在微波传输系统中，信号的损耗和衰减是不可避免的现象，因此对信号的损耗与衰减进行深入的分析，可以有效地提高系统的稳定性和可靠性。
一、微波传输系统信号的传播原理微波传输系统是指利用微波信号来进行长距离的信号传输和通信。
微波信号的频率一般在1GHz ~ 100GHz的范围内，其传播距离在数十公里或者数百公里。
其传播的原理主要有直射传输、绕射传输、反射传输和散射传输等。
二、微波传输系统信号的损耗1.自由空间损耗自由空间损耗是指微波传输系统中，由于空气等介质中的吸收和衍射等因素导致的信号损失。
自由空间损耗与传输距离的平方成正比，与频率的平方成反比。
2.大气衰减大气衰减是指由于空气分子和水汽的作用导致的信号衰减，主要包括云层、雾气和降雨等因素。
大气衰减与距离成正比，与频率成反比。
3.天线损耗天线损耗是指在微波传输系统中，由于天线本身的阻抗不匹配等因素导致的信号损失。
天线损耗一般在2% ~ 5%之间。
三、微波传输系统信号的衰减1.空气吸收衰减空气吸收衰减是指由于空气分子对微波信号的吸收作用导致的信号衰减。
在2GHz ~ 60GHz的频率范围内，空气吸收衰减主要集中在22GHz处，衰减值可达到5dB/km。
2.雨衰减雨衰减是指在微波传输系统中，由于降雨对微波信号的吸收和散射效应导致的信号衰减。
在降雨量较大时，雨衰减的值可达到10dB/km 以上。
3.建筑物衰减建筑物衰减是指在微波传输系统中，由于建筑物对微波信号的吸收和反射效应导致的信号衰减。
在信号穿过建筑物时，建筑物衰减的值可达到10dB ~ 60dB。
综上所述，微波传输系统的信号损耗与衰减是影响系统性能的主要因素。
对信号的损耗与衰减进行深入的分析，可以有效地提高系统的稳定性和可靠性，从而保证通信质量的稳定性和安全性。
微波透射衰减计算公式
微波透射衰减计算公式微波透射衰减是指微波信号在穿过大气、云层、雨滴等大气介质时所遭受的衰减。
在无线通信、卫星通信、雷达等领域中，了解微波透射衰减对于信号传输和接收至关重要。
因此，研究微波透射衰减的计算公式对于相关领域的工程师和科研人员具有重要意义。
微波透射衰减的计算公式可以通过多种方法推导得到，其中最常用的是通过大气介质的复杂折射指数和散射参数来计算。
以下是微波透射衰减的计算公式：A = αd。
其中，A表示透射衰减，α表示透射衰减系数，d表示传播距离。
透射衰减系数α可以通过以下公式计算得到：α = 0.0192f^2/3d^(7/6)K。
其中，f表示微波频率，d表示传播距离，K表示大气介质的散射参数。
在上述公式中，微波频率f和传播距离d是确定微波透射衰减的两个重要参数。
微波频率越高，透射衰减越大；传播距离越远，透射衰减也越大。
因此，在实际工程中，需要根据具体的微波频率和传播距离来计算透射衰减系数。
另外，大气介质的散射参数K也是影响透射衰减的重要因素。
大气介质的散射参数K可以通过大气湿度、温度、压强等因素来确定。
一般来说，大气介质的散射参数K越大，透射衰减也越大。
在实际工程中，为了准确计算微波透射衰减，需要对大气介质的复杂折射指数和散射参数进行详细的测量和分析。
通过测量大气介质的湿度、温度、压强等参数，可以确定大气介质的散射参数K，进而计算微波透射衰减系数α。
除了以上的计算公式外，还有一些其他的微波透射衰减的计算方法，比如通过大气介质的透射率来计算透射衰减等。
不同的计算方法适用于不同的场景，工程师和科研人员需要根据具体情况选择合适的计算方法。
总的来说，微波透射衰减的计算公式是工程领域中非常重要的一部分。
通过计算微波透射衰减系数，可以帮助工程师和科研人员更好地设计和优化微波通信系统、卫星通信系统、雷达系统等。
因此，深入研究微波透射衰减的计算公式对于相关领域的发展具有重要意义。
微波传播的衰落与克服措施
·36·第3期了的宝贵的机房空间、减少了布线，而且提高了传输的安全性。
根据需要，EMR解码器选择了一块DS3、ASI双输入适配卡，一块带HD-SDI输出的数字解转码卡和一块独立解扰卡模块。
3.解码器设置EMR解码器支持SNMP，设备的默认IP地址是192.168.1.100。
首先，更改网管电脑的IP地址，使网管电脑和EMR解码器在同一网段内，再用IE浏览器登录解码器网管界面，输入用户名和密码。
进入网管菜单后，第一步要配置适配卡，选择正确的适配协议、帧格式。
比特序和RS解码，使DS3信号适配成TS流，通常一路DS3信号包含3个TS流。
第二步将需要将适配出的TS流复用到独立解扰卡，注意选择配置独立解扰卡。
如下图。
最后将解密后的信号复用到数字解转码卡的制定输出端口，解转码卡支持两路HD-SDI信号输出，可以根据需要配置输出相同或不同的信号。
4.结语经过比较发现SDH最终解码出来的中一高清信号要比卫星信号延迟4s左右，TS流解码出来的信号和卫星信号延迟在几帧之内，这样根据实际直转播工作需要，我们优先选择TS流作为卫星信号的备份信号源。
通过本次信号接收方案建设实施，彻底解决了中一高清备份信号不足的问题，使我们的安全播出工作多了一份安全保障。
微波传播的衰落与克服措施崔广宁（辽宁卫星广播电视地球站）【摘 要】本文简要介绍了微波在大气中的传输及影响传输的主要因素。
【关键词】微波；衰落作者简介：崔广宁，辽宁卫星广播电视地球站，助理工程师，主要从事广播电视技术工作。
微波传播在很多方面与超短波传播很相似，如存在对流层波效应、对流层散射等现象，但是微波频率高，波长短，受对流层的影响更大，同时还有地面反射形成多经传播、雨衰较大、氧气水蒸气吸收等造成场强衰落明显。
一、传播特点及影响场强的主要因素1.地面反射微波传播中，地面会对一部分微波形成反射，由于地面是粗糙不平和表面不均匀的，反射波会向空中各个方向传播，形成散射波，在接收天线端，由于直射波和反射波之间存在路程差，其相位也会发生改变，如果相位相反，其叠加的结果就会造成场强衰减，俗称为干涉衰落。
微波在空气衰减计算公式
微波在空气衰减计算公式
摘要：
I.引言
A.微波在通信和雷达中的应用
B.微波在空气中传播的衰减问题
II.微波在空气中的衰减原因
A.分子吸收
B.氧吸收
C.水蒸气吸收
D.大气散射
III.微波空气衰减计算公式
A.指数衰减公式
B.弗里斯传输公式
C.衰减系数计算公式
IV.微波空气衰减公式的应用
A.通信系统设计
B.雷达系统设计
C.天线布局和选择
V.总结
正文：
微波在空气中的衰减是一个重要的研究课题，特别是在通信和雷达系统
中。
由于微波在空气中传播时会受到各种因素的影响，因此需要计算微波在空气中的衰减，以便优化系统设计和提高通信质量。
微波在空气中的衰减主要是由于分子吸收、氧吸收、水蒸气吸收和大气散射等因素造成的。
这些因素会使得微波的能量在传播过程中逐渐减弱，从而影响系统的性能。
为了计算微波在空气中的衰减，可以使用指数衰减公式、弗里斯传输公式和衰减系数计算公式等。
这些公式可以帮助我们了解微波在空气中的衰减规律，并为系统设计提供依据。
在实际应用中，微波空气衰减公式可以用于通信系统、雷达系统以及天线布局和选择等方面。
通过计算微波在空气中的衰减，可以优化通信系统的性能，提高雷达系统的探测距离，以及选择合适的天线布局。
总之，微波在空气中的衰减计算公式是一个重要的研究领域，对于提高通信和雷达系统的性能具有关键作用。
毫米波大气衰减和天空噪声温度的计算与分析概述
4
大气参数对大气衰减的影响
下图给出了地面不同温度天顶方向的大气
衰减曲线。大气压力为1013hPa，水蒸气 密度7.5g/m3，地球表面温度分别-30°C 、 0°C 和30°C。计算结果表明：在大气压 力和水蒸气密度不变的情况下，随着地面 温度的降低，大气衰减增大。
100
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大 气 衰 减 /dB
10
气层被模型化为标准大气层，当仰角在5°～
90°时，用分贝表示的大气衰减Latm为：
Latm
式中：
0 h0 w hw
sin EL
EL—大气路径的仰角(°)；
γ0—干燥空气与频率相关的衰减因子(dB/km)；
h0—干燥空气的有效大气路径(km)；
γw—水蒸气与频率相关的衰减因子(dB/km)；
100
大 气 衰 减 /dB
10 1 0.1
ρ=15g/m3 7.5g/m3 2.5g/m3
0.01
1
10
100
频率/GHz
A：ρ=7.5g/m3
B：ρ=0g/m3
青海德令哈毫米波望远镜（口径为 13.7米，海拔高度3200米，工作频率 85-115GHz）
5
天空噪声温度计算与分析
计算出大气衰减Latm后，则天空噪声温度为：
1000 100 10
EL=90° EL=30° EL=10°
大气衰减 /dB
1 0.1 0.01 1 10 100
频率/GHz 不同仰角的标准大气衰减曲线
计算结果表明：随着大气传播路径仰角的增加，大气 衰减减小；随着仰角的降低，大气传播衰减增加，当 仰角很低时，大气衰减急剧增加。在Ka波段和EHF频 段的卫星通信系统中，为了克服降雨和大气衰减的影 响，地球站天线工作仰角应选择高一些。另外，在实 际工程应用中，只要知道天顶方向的大气衰减，就可 以计算任意仰角的大气衰减。
大气衰减效应
大气衰减效应是指电磁波在大气中传播时，由于大气中的气体分子、水汽、悬浮微粒等对电磁波的吸收和散射作用，导致电磁波能量衰减的现象。
这种衰减效应会影响无线电信号的传输质量和距离，尤其是在高频段和恶劣天气条件下，衰减效应更为明显。
为了减少大气衰减效应对无线电通信的影响，可以采取以下措施：
1. 选择合适的频率：在无线电通信中，选择合适的频率可以减少大气衰减效应的影响。
一般来说，频率越高，衰减效应越明显。
因此，在选择频率时，应该尽量选择较低的频率。
2. 增加发射功率：通过增加发射机的功率，可以弥补信号在传播过程中因大气衰减而造成的能量损失，从而提高通信质量。
3. 改进天线设计：通过改进天线设计，可以提高天线的增益和方向性，减少信号在传播过程中的损耗，从而提高通信质量。
4. 选择合适的传播方式：在无线电通信中，可以选择不同的传播方式来减少大气衰减效应的影响。
例如，通过选择地波传播方式或者采用多重反射传播方式来避开大气层对信号的衰减。
总之，在无线电通信中，了解大气衰减效应的影响及采取相应的措施是提高通信质量的关键。
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微波大气衰减
微波大气衰减是指微波信号在传播过程中由于与大气分子的相互作用而产生的信号衰减现象。
在微波通信、卫星通信、雷达探测等领域中，了解和研究微波大气衰减对于提高通信质量和系统性能具有重要意义。
1. 微波与大气分子的相互作用
微波是一种电磁辐射，其频率范围通常被定义为300 MHz到300 GHz。
微波与大气
分子之间存在着复杂的相互作用。
1.1 散射
当微波遇到大气分子时，会发生散射现象。
散射是指入射光线被物体表面上的不规则结构所反射、折射或透过而改变原来的方向。
在大气中，水汽和氧分子是主要的散射源。
1.2 吸收
除了散射外，微波还会被大气中的分子吸收。
吸收是指入射光线被物体吸收并转化为其他形式能量的过程。
在大气中，水汽和氧分子是主要的吸收源。
1.3 散射衰减
散射衰减是微波在传播过程中由于散射而产生的信号衰减。
散射衰减的大小与入射角、频率、大气湿度等因素有关。
一般来说，散射衰减随着频率的增加而增加。
1.4 吸收衰减
吸收衰减是微波在传播过程中由于吸收而产生的信号衰减。
吸收衰减的大小与频率、大气湿度、温度等因素有关。
一般来说，吸收衰减随着频率的增加而增加。
2. 微波大气衰减模型
为了定量描述微波大气衰减现象，研究者们提出了多种模型来计算和预测微波信号在传播过程中的损耗。
2.1 ITU-R模型
国际电信联盟无线电通信部门（ITU-R）提供了用于计算微波大气衰减的模型。
其
中最常用的是ITU-R P.676模型，该模型基于统计数据和观测结果，考虑了频率、距离、大气湿度等因素，可以较准确地估计微波在大气中的衰减。
2.2 对流层模型
对流层模型是一种基于对流层物理特性的微波大气衰减模型。
该模型考虑了对流层中水汽和氧分子的浓度分布、温度分布等因素，通过数值计算得到微波在不同条件下的衰减情况。
2.3 实测数据拟合模型
除了理论模型外，还可以通过实测数据来建立微波大气衰减模型。
通过收集不同地区、不同时间的实测数据，并进行统计和拟合，可以得到适用于特定地区的微波大气衰减模型。
3. 微波大气衰减影响因素
微波大气衰减受多种因素影响，下面介绍其中的一些主要因素。
3.1 频率
频率是影响微波大气衰减的重要因素之一。
一般来说，随着频率的增加，散射和吸收衰减都会增加。
这是由于高频信号与大气分子相互作用更为密切，散射和吸收现象更加显著。
3.2 距离
微波信号在传播过程中的衰减程度与传播距离有关。
通常情况下，随着传播距离的增加，衰减也会增加。
这是由于微波信号在传播过程中与大气分子相互作用的次数增多，导致衰减更为显著。
3.3 大气湿度
大气湿度是影响微波大气衰减的重要因素之一。
水汽是微波信号吸收和散射的主要源头，因此在湿度较高的环境中，微波信号的吸收和散射现象更为显著，导致衰减增加。
4. 微波大气衰减应用
微波大气衰减研究对于多个领域具有重要意义，并有广泛的应用。
4.1 微波通信
在微波通信系统中，了解和研究微波大气衰减可以帮助优化通信链路质量。
通过合理地选择频率和传输距离，并根据实际情况进行补偿，可以提高通信系统的可靠性和稳定性。
4.2 卫星通信
卫星通信是利用人造卫星进行信息传输的一种通信方式。
由于卫星通信需要经过大气层，因此微波大气衰减对于卫星通信链路的设计和优化具有重要意义。
通过考虑衰减因素，可以提高卫星通信的可靠性和性能。
4.3 雷达探测
雷达探测是利用微波信号对目标进行探测和跟踪的技术。
在雷达探测中，了解和研究微波大气衰减可以帮助优化雷达系统的性能。
通过考虑衰减因素，可以提高雷达目标检测和跟踪的准确性。
结论
微波大气衰减是微波信号在传播过程中由于与大气分子相互作用而产生的信号衰减现象。
了解和研究微波大气衰减对于提高通信质量、优化系统性能具有重要意义。
通过建立合适的模型、考虑影响因素，并应用在各个领域中，可以有效地应对微波大气衰减带来的挑战，提高系统的可靠性和性能。