考虑含水汽沙尘天气中的电磁波信号传输

【作者】 窦旭强； 谢莉；

【机构】 兰州大学土木工程与力学学院；

【摘要】 随着微波技术的快速发展,许多电磁波需要在特殊环境中传输,如沙尘环境中无线电通讯,以及对沙尘天气及其沙尘输运的无线电监测。其中,通信质量以及监测结果都依赖于我们对其中电磁波信号的了解。对于电磁波信号的研究最为基础的是介质对电磁波的散射。介质的介电常数是影响介质对电磁波衰减的一个关键参数,沙尘环境中往往含有一定的水汽,用相对湿度表示。研究表明相对湿度不同,介质的介电常数不同,因此对电磁波的衰减不同;而相对湿度很可能是影响沙粒带电的主要因素,沙粒带电导致其对电磁波的衰减显著提高。基于此,本文同时考虑沙粒带电和空气中水汽的影响,利用Mie理论计算了含水汽沙尘系统对电磁波的散射效率以及衰减系数,发现在一定入射波频率下,沙粒带电和空气中水汽含量的增加均可增大沙尘系统对电磁波的衰减,但是相对湿度越大,沙粒带电使得电磁波衰减的幅度减小。更多还原