仓蕾,赵恒凯,郑国莘

(1.上海大学通信与信息工程学院,上海200444; 2.上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200072)

水平气流中微波折射率结构常数建模

仓蕾1,2,赵恒凯1,2,郑国莘1,2

(1.上海大学通信与信息工程学院,上海200444; 2.上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200072)

电磁波在大气中传输时会受到大气湍流的影响,湍流的强弱可以用折射率结构常数C2n来表示.在2.4 GHz的微波环境下,重点研究了微波段空气中水汽压对大气折射率结构常数的影响.温湿度结构常数的计算选择湍流动能(turbu lence kinetic energy,TKE)闭合方案,由耗散率方法求得,修正了干燥空气的归一化公式,在水平气流环境中构建了微波折射率结构常数的模型.结合隧道环境中实测的气象参数,采用该模型分析实验时的微波折射率结构常数,得到在2.4 GHz的微波环境下,湿度对折射率结构常数的贡献大于温度.

折射率结构常数;微波;水平气流;水汽压

人类活动和太阳辐射等因素所产生的大气微小随机变化形成了大气湍流运动.这些变化的累积效应会导致大气折射率在时间和空间上产生随机起伏,由此引起波束漂移、闪烁、波束扩展等一系列大气湍流效应.闪烁是由振幅的随机起伏引起的,它会降低信噪比,影响通信质量.折射率结构常数可以导出电磁波传播的闪烁指数和相位起伏,所以对其进行研究可以为提高通信质量提供一定的理论支持[1].雷诺是最早对湍流进行研究……