5mm波段大气传播特性的研究+文献综述(13)
3.5 地——空路径云雾衰减
在现实应用中，我们测量时都是从地面进行测量的，所以更多的时候存在与垂直方向的夹角，所以在已知云雾含水量的条件下，云雾斜径上的衰减量计算公式如下[27]：
（3.5.1）
上式中θ为路径仰角， 为云雾衰减系数，可以根据3.3中的计算式直接算出， 为云雾含水量，在前面的讨论中已经得到了其值。
现在我们用中心频率60GHz的频率来讨论不同仰角情况下的云雾衰减值。具体条件见下表3.5.1所示：
表3.5.1 60GHz频率倾斜路径衰减仿真条件
云类别 含水量W（ ） 衰减系数k( )
层积云 0.3 0.8
雨层云 0.8 2.3
根据式3.5.1以及表3.5.1所示的条件，我们用MATLAB对60GHz毫米波进行仿真，具体仿真得到的曲线如下图3.5.1所示：
图3.5.1 60GHz毫米波在不同云条件下的倾斜路径衰减曲线
根据图3.5.1可以清楚的看到，在倾斜路径上，云衰减值随着天线仰角的增加而减小，仰角越小，衰减值越大；倾斜路径靠近垂直路径时，衰减值也无限接近平行路径中得到的衰减值。云的含水量不同，造成其衰减系数也不同，含水量越大，衰减系数越大。在云雾条件下，毫米波沿倾斜路径传播时，含水量越大，衰减值随仰角增大而减小的幅度就越大。如中所示，积雨云的衰减值随天线仰角增大而下降的幅度明显比层积云的降幅大的多。所以在实际应用中，我们可以充分利用降幅小这一特性，在层积云条件下仍然可以正常进行毫米波传播。
3.6 本章小结
本章主要讨论看云雾对5mm波段电波传播的影响。通过模型以及MATLAB仿真，我们发现云雾对毫米波传播的影响主要来自云雾中的水分，云雾含水量越大，对5mm波段产生的衰减就越大。云雾中的水分含量要通过水滴分布模型来得到，不同的云具有不用的分布模型，获得含水量后我们就可以用经验公式求得云雾产生的衰减量。
五种不同的经验公式针对不同种类的云雾，有的经验公式可以通用，但是有的经验公式是只针对某一种云雾情况，所以，在实际应用中应该区别使用。