● 摘要
高频段的电磁波在通信、雷达、主被动遥感和射电天文等诸多方面正得到日益广泛的应用,大气传输衰减是其中一项重要的研究工作。电磁波在大气中传输,除了因电磁波的绕射、折射及反射引起的衰减外,还存在两种和大气特性有关的衰减:气体分子的吸收衰减和大气粒子(云雾、雨雪、沙尘等)对电磁波的散射和吸收效应引起的衰减。本文研究的电磁波频段为0.1GHz-紫外,即微波与光学全谱段。 首先,本文在借鉴EOSAEL模型并综合国内外已有传输衰减模型的基础上,完成0.1-1000GHz频段上大气主要衰减成份(包括水蒸气、氧气、云雾、雨雪和沙尘)的大气传输衰减计算模型的建模,并对各种模型进行了比较分析。鉴于0.1GHz-1000GHz频段目前还没有通用的大气传输软件,本文引入大气吸收衰减的分层计算模型,形成计算斜程路径衰减的大气传输衰减计算软件。 其次,本文对用于1000GHz-紫外频段的大气辐射传输软件包LOWTRAN7进行了改进,面向应用引入两种用户输入模式,进一步提高了LOWTRAN7 的区域针对性。最后,在上述研究的基础上,本文将两个频段的大气传输衰减计算软件集成,形成微波与光学全谱段大气传输计算软件。该软件在雷达、遥感系统的设计和仿真等领域具有重要实用价值。
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