地球大气介质对激光束反射

在研究激光大气传输中,不仅要考虑吸收和散射损耗,还应研究大气反射损耗。为此,根据大气介质的分布规律可得到计算大气反射率的理论公式。大气对激光束反射,与大气介质折射率分布特性有关。实际上,地球大气介质折射率近似为球面对称分布,n=n(r)。     

太赫兹波大气衰减的抛物方程模型

抛物方程是一种模拟电波传播特性的高效模型,但目前抛物方程模型在模拟电波传播时,主要考虑大气的折射效应而忽略了其吸收作用,然而太赫兹波的大气衰减较为严重。通过引入大气分子吸收的复折射率,实现了应用抛物方程模型计算太赫兹波的大气衰减。该模型考虑了大气压强、温度和水汽密度等气象参数随高度变化对大气衰减的影响,且能够针对不同地区和季节的气象条件对大气衰减进行计算,与真实环境更加符合。最后利用该模型仿真分析了0.14 THz波的传播特性,给出了传播损耗随距离和高度的变化,并与忽略大气衰减的结果进行了对比,结果表明抛物方程模型能同时体现太赫兹的大气吸收效应和多径传播效应。     

强飞秒激光大气传输成丝特性研究

基于对强飞秒激光大气传输的非线性薛定谔方程的变分法,模拟研究飞秒激光大气传输成丝特性.研究了在是否考虑多光子吸收损耗的情况下,激光成丝状态的演化。研究表明：多光子吸收损耗会破坏自聚焦与等离子体散焦之间的动态平衡,进而引起成丝的不稳定性;在不同的入射功率下,成丝的起点位置会发生移动;在实验室条件下,Pin大于等于3Pcr 时才可能形成多次聚焦成丝传输。在继续增加激光入射功率时,光束因强烈聚焦发生崩塌而成多丝结构。     

激光在大气中传输时吸收损耗的计算

大气随机信道对激光传输性能的影响是制约激光通信的重要因素之一,因此开展对大气信道的研究对实现激光通信的实用化具有非常重要的意义。通过研究,给出了激光在大气中传输吸收损耗计算的数学模型,并经过仿真计算,得到了一些有益结论,并以此提出了激光通信设计时的一些相应的解决途径。     

对流层气象状态对散射链路传输损耗影响分析

散射链路的传输损耗取决于对流层的大气状态,不同的气象条件使得散射链路的传输损耗不同。介绍了2种典型的对流层气象状态——湍流运动和夜间辐射逆温。在研究了这两种典型大气状态的基础之上,结合抛物方程方法,进行仿真分析。仿真结果表明,对流层的气象状态对散射链路传输损耗的影响可达34 dB,且大气波导传输模式下损耗较低,这将为高效利用大气波导传输模式提供理论指导。     

热带丛林地区战术天波通信电路设计综合算图

本文给出一套适用于我国热带丛林地区的战术（１００ｋｍ内）天波通信电路设计综合算图。它可以通过图上作业迅速计算热带丛林环境中天波传播接收场强、发射功率、最低可用频率、电离层吸收．大气天线电噪声场强等。还可以计算丛林叶丛覆盖损耗，丛林中的水平偶极天线的增益损耗，太阳天顶角等。     

石墨烯/铜镍铁氧体复合材料的制备及性能研究

为制备出宽波段磁波衰减材料,采用水热法制备得到了石墨烯/铜镍铁氧体复合材料（CNFRGO）,并对其进行SEM、XRD、红外光谱和拉曼光谱表征分析;然后测量其2~18 GHz的电磁参数,并计算其损耗角正切值和反射损耗,进而分析其微波衰减性能;最后,测量其中远红外波段的复折射率,利用测量数据和T矩阵法计算分析其红外波段消光和吸收性能。结果表明,尖晶石型铜镍铁氧体纳米颗粒吸附在还原石墨烯上,粒径大部分约为20 nm;CNFRGO同时具有介电损耗和磁损耗两种机制,其反射损耗低于-10 dB的频宽为3.7 GHz,在11.8 GHz处有峰值-14.7 dB;CNFRGO在近红外波段消光较强主要由散射引起,中远红外波段则主要由吸收决定,而其吸收能力在近红外和中红外波段较强,但在远红外大气窗口内相对较弱。因此,CNFRGO可同时吸收微波和红外辐射,是一种良好的微波与红外兼容材料。     

Ku波段卫星数字电视接收站的工程设计

本文介绍了Ku波段卫星数字电视接收站的工程设计。文中涉及到Ku段波大气吸收损耗Ag、闪烁损耗As、雨衰Ap的长时间统计预测计算方法，卫星数字通信中的上、下行链路互调干扰噪声、邻星邻站干扰噪声、交叉极化干扰噪声、邻频道干扰噪声的载干比的计算以及DVB—S中的载噪比C／N和Eb／No之间的相互关系。     

激光在大气传输中的损耗和折射

激光束在大气中的损耗和折射是激光大气通信等实验研究的重要课题,以射线理论和数值计算为基础,给出了激光束在大气传输中的损耗和折射的求解方法,得出了相关的数学表达式,同时对不同的方法作了简单的比较。     

光纤的损耗

近年来,光纤通信在许多领域得到了广泛的应用。实现光纤通信,一个重要的问题是尽可能地降低光纤的损耗。所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减,单位为dB／km。光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近,因此,了解并降低光纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义。一、光纤的吸收损耗这是由于光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的,它们把光能以热能的形式消耗于光纤中,是光纤损耗中重要的损耗,吸收损耗包括以下几种。1．物质本征吸收损耗这是由于物质固有的吸收引起的损耗。它有两个频带,一个在近红外的8～12μm区域里,…     

产生光纤损耗的原因及损耗的测试方法

(1)光纤损耗是光纤的一个重要传输参数。光纤的传输损耗可分为:光纤本征的传输损耗和光纤使用时引起的传输损耗。 ①本征的传输损耗主要有:吸收损耗、散射损耗和辐射损耗等。 吸收损耗是光波被某种材料杂质及材料固有的吸收面转变为别的能量而造成的损耗。 散射损耗指光在光纤中传输方向的改变散射而发生的损耗。由于在光纤制造或使用中有时会在光纤轴上产生几微米的弯曲,相当于在光纤与包层的分界     

对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数相关性研究

基于大气湍流非相干散射理论,采用泰勒方法对湍流谱函数进行近似,推导获得了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数的关系,即L-C模型;开展了对流层散射传播试验,基于WRF（Weather Research and Forecasting）数值模式对试验期间大气折射率结构常数进行预报;基于预报的大气折射率结构常数数据应用L-C模型预测对流层散射传输损耗,并与试验测试损耗值进行对比研究.结果表明,应用L-C模型预测的损耗值与实测值变化趋势吻合较好,均方根误差不超过6dB,并且传输损耗与大气折射率结构常数间的相关系数均大于0.7,表明了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数之间较强的相关性.这种对流层散射与大气折射率结构常数之间的相关性对于对流层散射传输的机理和建模研究都有重要意义.     

外腔式结构对HF/DF激光器输出光谱的影响

近距离测量外腔式结构HF/DF激光器的输出光谱时,观察到部分HF激光谱线不合常规地强度较弱甚至消失。利用MODTRAN软件对光谱中各支谱线的大气传输透过率进行了计算,发现这些HF激光谱线的大气传输性能较差。经分析,这些大气传输性能较差谱线强度较弱甚至消失的主要原因是腔内大气传输损耗,腔内大气传输损耗应计入总腔内损耗,对HF激光器输出光谱有很大影响。     

不同垂直高程大气红外吸收透过率的计算

基于大气中水蒸气和CO2的分布特性,在传统计算大气吸收透过率的基础上,分析了不同垂直高程大气吸收透过率的计算方法,给出了大气吸收透过率的计算模型,以及算法流程,并以CO2吸收透过率为例,计算了CO2在波长2.7μm处垂直传输时的大气吸收透过率,并给出了仿真分析,得出了大气中CO2吸收透过率与空间目标高度的关系.     

用光纤准直耦合光路测量大气光学湍流

阐述了利用光纤准直器对组成的耦合光路的附加损耗产生的机理，证明大气湍流运动可引起该光路的附加损耗发生随机变化。根据湍流大气光传播原理，推导出了耦合光功率与光路参数和湍流参数关系式。分析表明：实际湍流大气造成的随机附加损耗主要取决于湍流强度。实验验证了利用该光路可在很短的空气间隙内获得湍流强度的变化信息。     

基于射线分层算法的电磁波大气吸收衰减特性分析

针对电磁波在大气中传播的衰减问题,给出了基于大气温度、密度、压强及吸收谱线 强度等经验公式的大气吸收衰减系数模型,提出了基于射线分层算法的传播吸收衰减模型, 弥补了传统算法在处理非均匀大气及等效积分路径的不足,提高了算法在非均匀大气条件下 的计算精度,扩大了算法的适用范围。通过数值计算分析了电波频率、传播仰角、观测距离 等因素与大气吸收衰减之间的关系,并给出典型情况下的图表计算结果,可为后续工作提供 理论依据和数据支撑。     

电磁波在大气波导环境下传播特性研究

分析了大气波导环境下的电波传输损耗,结合应用需求,对大气波导环境下电磁波异常传播特性的应用进行了研究.给出了波导条件下电磁波传输损耗模型,波导环境下的电磁波传输损耗计算方法,为无线电系统的总体设计提供了重要的参考价值.     

单模光纤的传输衰减随温度变化的研究

本文从实验上测量了单模石英光纤在－50～120℃范围内的损耗。随着温度升高，光纤的损耗随之降低，在常温附近达到最小。其后损耗随着温度的继续升高而增加。损耗的变化主要是由于杂质的吸收和微弯损耗。本文对杂质的吸收以及微弯损耗进行了数值模拟，并且从理论上定性地解释了损耗对温度的依赖关系。     

野战无线电系统互调干扰及其计算机分析预测

本文分析了野战电子系统中通信数传无线电收发系统互调干扰产生的机理、互调类型、解决互调干扰的途径;给出了接收机互调干扰的计算机分析预测方法和实用程序。在频率筛选的预测模型中考虑了干扰信号频谱宽度和接收机带宽的关系;在幅度筛选的传输模型中考虑了野战条件下不同的地形系数、绕射损耗、大气吸收等路径损耗;给出了工程计算方法和经验数据。这些方法和数据也可作为VHF/UHF信道设计和EMC分析预测的参考。     

基于电磁理论和热力学方法的太赫兹波空-天-地-海衰减模型

太赫兹(Terahertz, THz)频段(0.1～10 THz)可以提供数十GHz的连续带宽,以实现6G通信系统中的天地一体化网络(Space-Air-Ground Integrated Network, SAGIN)。然而,太赫兹波与SAGIN中信道介质的相互作用仍然是一个谜。太赫兹波在太空-大气-地表-海面(空-天-地-海)信道中所遭受到的吸收和散射效应可被建模为太赫兹光子与介质粒子的碰撞过程,在此基础上结合电磁理论和热力学方法提出了通用的太赫兹波空-天-地-海衰减模型。相比已有模型,该模型考虑了各类粒子(包括凝聚态粒子、单个分子和自由电子)所导致的衰减效应,涵盖了太赫兹波在传播过程中所能遇到的衰减效应。基于该模型对太赫兹波在大气和外层空间的传播损耗进行数值计算,计算结果表明,除自由空间损耗(Free-Space Path Loss, FSPL)外,其他衰减效应在50 km以上的大气都可以忽略不计,而在50 km以下的大气中则需要考虑这些衰减效应。