沙塵媒質(zhì)中的微波衰減和相移模型研究

董群鋒，張 希，郗艷華，向?qū)庫o，華雪俠

（咸陽師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

沙塵暴中微波傳播理論已被備受關(guān)注，歸因于其在微波中繼、衛(wèi)星通信和遙感等方面的重要應(yīng)用。通常當(dāng)發(fā)生沙塵暴時，沙塵粒子能上升到地面以上足夠高度，位于微波或毫米波無線電路徑內(nèi)，形成吸收和散射效應(yīng)，使信號能量損耗，并引起附加相移。這樣會使通訊距離大大減小，通信質(zhì)量嚴重下降，甚至中斷局部地區(qū)的通訊聯(lián)絡(luò)[1]。

國外學(xué)者對沙塵媒質(zhì)中的微波傳播特性進行了研究[2-5]。文獻[3-5]研究表明，沙塵粒子的含水量、能見度及電磁波頻率是影響微波的傳播特性的重要因素。Ali[6]研究了沙塵尺寸分布對微波傳播特性的影響。基于沙塵粒子的尺寸分布的實測數(shù)據(jù)，Ahmed等[7]計算了微波的沙塵衰減。Ghobrial等[8]等人研究了F=10 GHz頻率附近的微波在沙塵暴中傳播的衰減特性。國內(nèi)也開展沙塵媒質(zhì)中的電波傳播特性研究。董慶生[9]針對我國典型地區(qū)沙塵的尺寸分布和粒子的介電特性進行了研究。基于沙塵粒子的對數(shù)正態(tài)分布模型，周旺[10]研究了沙塵媒質(zhì)的微波衰減的特性，文獻[11-13]研究了沙塵媒質(zhì)中地空路徑微波衰減和去極化效應(yīng)，楊瑞科等[14]應(yīng)用Mie理論研究了沙塵媒質(zhì)中毫米波的衰減。Dong等[15]給出了沙塵媒質(zhì)的微波衰減和相移模型。事實上，對于隨機分布的沙塵媒質(zhì)，粒子分布模型具有多樣性，在特定粒子尺寸分布模型下給出的微波傳播模型呈現(xiàn)局限性。為此，本文……