卫星通信大气衰减

1、w大气吸引起的衰减主要是大气中的氧和水蒸气造成的，它取决于波束主轴的仰角、工作频率、地球站的平均海拔高度以及当地的水蒸气密度等。当工作频率低于350GHz（5763GHz除外）、电波以倾斜路径（卫星至地球站或地球站至卫星）穿过大气层时，干燥空气和大气水蒸气密度为p时的中值气体吸收衰减Ag计算方法如下：dB(q100)he-hsho+ghowwsinq(1)he-hshsodB(q100)(2)g(h)=0.661x+0.339Jx2+5.5(hR)e(3)x=sin2q+2(h/R)（4）式（3）se中：h可以用h或者h中任何一个代入求得g（h）或g（h）；owowR:考虑到折射以后的有效地球

2、半径，当hWlkm时，R=8500km；eseh：地球站终端位置的平均海拔高度（km）,hS如果不知道可取0；sq：地球站工作仰角。公式（1）、（2）中的其它在数g,g,h,h的计算方法如下：owwog从海平面到海拔高度5km范围内，由于干燥空气产生的每公里的特定衰减。og可以用下式计算：o(5)7.27gt7.52+0-351g2g2+(f-57)2+2.44g2g5/810ptptf57GHz轾犏?10-4g1.5(11.2?10-5g1.5)+犏tt(f-63)2+1.5g:g:(f-118.75)63GzHf35G0Hz(f-60)(f-63)g(57)-1.66o0.28g2tf2g

3、2g22+2.84g2g2ptpt(6)()()(f-57)(f-60)()一.g2g8.5(f-57)(f-63)+g(63)18opt18o57GzHf6G3Hz(7)10-318式中：f为工作频率（GHz）；g=pi1013，p是大气压强（hPa）;Pg=28827+*，t是温度（C）;tg（57）、g（63）分别为57GHz和63GHz时的g值。ooog从海平面到海拔高度5km范围内，由于大气中水蒸气产生的每公里的特定衰减。g可以用下式计算：w轾犏3犏犏犏犏犏犏臌=wgrg7.27?10-2g167?10-3L7.7?10-4f2tgp3.7911.73g+(f-183.31)2+11

4、.85g2g(f-325.153)2+10.44(f-22.235)2+9.81g2g+ptf2rgg10-4pt4.01gtptf350GHzgp2gt8）式中f、g、g同前，r是大气水蒸气密度（gm3）。Ptr值是随季节变化的，每年的2月和8月份是典型r值分布月。r为月平均水蒸气密度（也就是绝对湿度）。r值也可以用相对湿度H、温度T等已知参数按下式计算：r=（H仓呃216.7）（100T）S（9）其中，T为绝对温度（K）,H为相对湿度（）,（H-没有给出参考数值）e是温度t时的饱和蒸气压强（hPa）,e,可按下式计算：sse=a（+）s（10）式中t为温度（U）,其他参数如表5-1。表1-1a、b、c参数值a6.11216.1115b17.50222.452c240.97272.55适用范围20C+50C50C0C水冰上述干燥空气和水蒸气引入的衰减的近似计算法与用曲线拟合法去逐条谱线的计算法之间的绝对误差一般比0.1dB/km小，并且在60GHz时不超过0.7dB/km。h干燥空气的等效高度。h可用下式进行计算：ooh=6o11)kmf57GHz118）2.+71km63GHzf350GHz（12）h大气水蒸气的等效高度。h可以用下式进行计算:ww、一）-禳5.02.5hw=