亚毫米波频段在水凝体中传播特性研究(2)
美国在毫米波和亚毫米波传播方面的研究最为深入，研究的内容也包含了大气传播特性的各个方面，包括战场环境效应及各种环境杂波特性等。研究任务主要是来自陆军、电信情报局（NTIA）、宇航局（NASA）和环境科学服务局（ESSA）。研究单位有陆军弹道研究实验室（BRL）、乔治亚技术大学（GIT）、白沙导弹场大气科学实验室（ASL）和电信科学研究所（ITS）等。
英国对亚毫米波方面的研究也相当深入，但其主要研究对象为大气传播特性。主要研究单位1980年前为无线电与空间研究站（RSRS），1981年之后该研究所并入卢塞福阿普尔顿实验室（RAL）。伦敦大学学院和马可尼公司也有加入研究。
日本在上世纪五、吹冰十年代之后进行对大气传播特性有所研究。从上世纪七八十年代起，主要对大气传播特性中雨衰减和水汽衰减方面进行系统的测量研究。主要由电波研究所（RRL）研究，后改名为通信研究所（CRL）。
苏联的研究主要从1960年之后开始，主要涉及亚毫米波段，主要在0.96mm波段。主要研究单位有无线电工程和电子学研究院等。
我国从上个世纪八十年代开始对毫米波和亚毫米波的研究，研究对象主要是10000Hz以下频段的大气传播特性和战场环境效应。主要研究单位是西安电子科技大学、中国电波传播研究所和武汉大学。
现今国内外越来越重视对亚毫米波的研究及应用。在第二届国际微波学术会议上对21世纪微波亚毫米波应用与发展趋势进行了专题研讨。在我国《“十五”高技术产业发展重点专项规划草案》修改意见中，专家们也建议将亚毫米波器研究制造列为重点项目。如今亚毫米波技术发展很快，其应用领域极广，在航天和军事应用领域有很大的应用前景。
1.2亚毫米波传播特性研究概况
1.3大气层及主要气象参数
大气层又称大气圈，是围绕着地球的混合气体，位于地表和太空之间，是无线电波传播的主要介质。由于大气分子对辐射能量会产生吸收、散射或湍流，能有效的阻止有害的辐射进入地球空间。但是，于此同时，在利用电磁波进行信息传递的过程中也会受其影响。大气层一般分为吹冰层：对流层、平流层、中间层、电离层、热电离层和外逸层。大气层的最低层是对流层，在中纬度地区，对流层的海拔高度约为12km，在我国大陆地区，对流层的海拔高度在11~13km之间，在赤道地区，其海拔高度可达18km，而在两极地区只有8km左右。对流层是中性大气层，而云、雾、雨等天气变化都发生在对流层内。地面通信和对流层散射通信都发生在对流层中，对流层对VNF以上频段无线电波，特别是微波和毫米波有着不可忽视的影响。
对流层中的主要气体成分有氮、氧、氩和水汽，氮、氧、氩的含量在大气中基本保持稳定，但是大气中水汽的含量会随着季节、温度、地理位置，以及海拔高度的不同而变化。由于天气影响，在对流层中，存在着各式各样的水凝体，如雨、雾、云等，也是极不稳定的因素。而这样的天气现象主要发生在4km以下的对流层中，在对流层中的亚毫米波通信、成像和探测都受到这些因素的影响。
表1.1 大气成分及参数表
名称 体积比(％) 总量(大气压•cm)
N2 78.00 62400.00
O2 20.90 167400.00
Ar 0.934 7450.00
Ne 0.0018 14.60
He 5.24×10-4 4.20
H2O 0～2 14820.00
CO2 0.035 260.00
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