1-70 Section01R1.doc 1/22/2005 Disp

1-70
Section01R1.doc
1/22/2005
Dispersion. A change in the frequency and phase components across the bandwidth of a
radiowave, caused by a dispersive medium is described as dispersion or frequency dispersion. A
dispersive medium is one whose constitutive components (permittivity, permeability, and
conductivity) depend on frequency (temporal dispersion) or wave direction (spatial dispersion).1
The coherence bandwidth is defined as the upper limit on the information bandwidth or channel
capacity that can be supported by a radiowave, caused by the dispersive properties of the
atmosphere. Another degradation affiliated with dispersion is termed antenna gain degredation.
Antenna gain degradation is an apparent reduction in the gain of a receiving antenna caused by
amplitude and phase dispersion across the aperture. This effect can be produced by intense rain,
however, it is usually only observable with very large aperture antennas at frequencies above
about 30 GHz and for very long path lengths through the rain, i.e. low elevation angles. (Section
1.3.7)

Wet Surface Effects. Recent measurements with the NASA Advanced Technology Satellite
(ACTS) have highlighted another significant degradation for satellite communications links,
related to rain attenuation. The presence of water on the surfaces of the antenna (reflector, feed
cover) can add additional attenuation, above that caused by rain in the path itself. This effect is
heavily dependent on antenna surface characteristics and on the material used. (Section 1.3.8)
Preliminary prediction models are available to evaluate the quantitative effects of the problem.
(Section 2.2.7)

Radio Noise. Radio noise describes the presence of undesired signals or power in the frequency
band of a communications link, caused by natural or man-made sources. Radio noise can
degrade the noise characteristics of receiver systems and affect antenna design or system
performance. The primary natural noise sources for frequencies above about 1 GHz are
atmospheric gases (oxygen and water vapor), rain, clouds, and surface emissions. Man-made
sources include other space or terrestrial communications links, electrical equipment, and radar
systems. Extraterrestrial cosmic noise must only be considered for frequencies below about 1
GHz. The classical laws of physics and black body radiation specify that anything that absorbs
electromagnetic energy radiates it as well. The energy radiated by tropospheric absorbing media
(oxygen, water vapor, rain drops, cloud particles, etc.) is incoherent and broadband. It is
received by the receive antenna along with the desired signal, and appears at the receiver output
as thermal noise - indistinguishable from the thermal noise generated in the receiver front end.
The effect of the received noise energy is accounted for by adding "radio noise" (also referred to
as sky noise or atmospheric noise) to the receiver system noise temperature. The radio noise
temperature is directly related to the attenuation that the absorbing medium produces. (Section
1.4)

1 Note: The term dispersion is also used to denote the differential delay experienced across the
bandwidth of a radiowave propagating through a medium of free electrons, such as the
ionosphere or a plasma.

1-71
Section01R1.doc
1/22/2005
All of the tropospheric degradations described above produced on a satellite will be dependent
on a number of system parameters and path conditions. Propagation impairments caused by the
troposphere are generally dependent on the following system parameters:

Operating Frequency
With the exception of signal attenuation by gaseous absorption lines, the severity of
tropospheric impairments increases with frequency.

Antenna Elevation Angle and Polarization
The length of the part of the propagation path passing through the troposphere
varies inversely with elevation angle. Accordingly, propagation losses, noise, and
depolarization also increase with decreasing elevation angle. Rain attenuation is
slightly polarization-sensitive. Depolarization is also polarization-sensitive, with
linear horizontal and circular polarization being the most susceptible.

Earth Station Altitude
Because less of the troposphere is included in paths from higher altitude sites,
impairments are less.

Receiver Noise Temperature
The level of the receive system noise determines the relative contribution of radio
noise temperature to system noise temperature, and thus the effect of radio noise on
the downlink signal-to-noise ratio.

Local Meteorology
Local weather conditions determine the quantitative levels of rain, clouds,
scintillation (dependent on temperature and humidity), and virtually all of the
effects described above. An understanding of the statistics of weather parameters is
essential to successfully evaluating satellite communications propagation effects.
Section 1.5 provides a summary of databases for critical meteorological
parameters.

The following sections describe each of the major tropospheric propagation factors in further
detail.


1-72
Section01R1.doc
1/22/2005

1.3.1 Atmospheric Gases

A radiowave propagating through the Earth's atmosphere will experience a reduction in signal
level due to the gaseous components present in the transmission path. Signal degradation can be
minor or severe, depending on frequency, temperature, pressure, and water vapor concentration.
Atmospheric gases also affect radio communications by adding atmospheric noise (i.e. radio
noise) to the link.

The principal interaction mechanism involving the gaseous constituents and a radiowave is
molecular absorption, which results in a reduction in signal amplitude (attenuation) of the
radiowave. The absorption of the radiowave results from a quantum level change in the
rotational energy of the molecule, and occurs at a specific resonant frequency or narrow band of
frequencies. The resonant frequency of interaction depends on the energy levels of the initial
and final rotational energy states of the molecule.

There are many gaseous constituents in the Earth's atmosphere that can interact with a radiowave
link. The principal components of the dry atmosphere, and their approximate percentage by
volume, are;
oxygen (21%),
nitrogen (78%),
argon (0.9%), and
carbon dioxide (0.1%),
All components are well mixed to a height of about 80 km (Battan, 1979). Water vapor is the
principal variable component of the atmosphere, and at sea level and 100% relative humidity, it
constitutes about 1.7 % by volume of the US Standard Atmosphere (ITU-R Rec. P.840-2, 1997).

Only oxygen and water vapor have observable resonance frequencies in the bands of interest, up
to about 100 GHz, for space communications. Oxygen has a series of very close absorption lines
near 60 GHz and an isolated absorption line at 118.74 GHz. Water vapor has lines at 22.3 GHz,
183.3 GHz, and 323.8 GHz. Oxygen absorption involves magnetic dipole changes, while water
vapor absorption consists of electric dipole transitions between rotational states.

Exhibit 1.3.1-1, illustrates the frequency dependence of gaseous attenuation for frequencies up to
1000 GHz (ITU-R P.676-3, 1997). Two curves are shown, Curve A for moderate humid
conditions, and Curve B for a dry atmosphere. The attenuation is given in decibels per kilometer
of path length, (dB/Km), usually referred to as specific attenuation. Gaseous absorption is
dependent on atmospheric conditions, most notably, air temperature and water vapor content.
Barometric pressure has a minor influence on attenuation. The curves were determined for a
barometric pressure of 101.3 kpa or 1013 mb which is the pressure of one standard atmosphere
and a temperature of 15° C or 59° F. Curve A is for 7.5 g/m3 absolute humidity which
corresponds to 58.7% relative humidity at 59° F. The exhibit illustrates distinct peaks in the
curves at different frequencies for water vapor and oxygen. For frequencies less than 30 GHz,

1-73
Section01R1.doc
1/22/2005
water vapor causes a large attenuation in the vicinity of 22.3 GHz. Oxygen demonstrates its
largest attenuation around 60 GHz, in the band up to 350 GHz. There are other peaks in gaseous
absorption up to 1000 GHz. The structure of the specific attenuation curves does not change
with varying weather conditions, but the levels do.

Exhibit 1.3.1-2 shows the effect of path length on gaseous attenuation. The exhibit shows the
total gaseous attenuation observed on a satellite path located in Washington DC with elevation
angles from 5 to 30 degrees. The values for the U.S. standard atmosphere, with an absolute
humidity of 7.5 g/m3 were assumed. (The curves were calculated from the Leibe Model,
described in Section 2.2.1.1). The stark effect of the oxygen absorption lines at around 60 GHz
is seen. The water vapor absorption line at 22.3 GHz is observed. As the elevation angle is
decreased, the path length through the troposphere increases, and the resultant total attenuation
increases. For example, at 30 GHz, the path attenuation increases from about 1 dB to nearly 4
dB as the elevation angle decreases from 30 to 5 degrees.

Procedures for calculation of the gaseous attenuation from atmospheric gases are presented in
Section 2.2.1 of this handbook.

0676-01
105
104
103
102
1
10
10– 1
10– 2
10– 3
0 10 200 30 400 50 600 70 800 90 1 000
A
B
FIGURE 1
Specific attenuation due to atmospheric gases, calculated at 1 GHz intervals
Attenuation (dB/km)
Frequency (GHz)
Curves A: standard atmosphere (7.5 g/m )3
B: dry atmosphere

1-74
Section01R1.doc
1/22/2005


Exhibit 1.3.1-1. Specific attenuation due to atmospheric gases
[Source: ITU-R P.676-3 (1997)]
Frequency (GHz)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
At

Kết quả (Việt) 1:

1-70 Section01R1.doc 1/22/2005 Phân tán. Một sự thay đổi trong các thành phần tần số và giai đoạn trên băng thông của một radiowave, gây ra bởi một phương tiện hòa tan trong được mô tả như là phân tán hoặc tần số phân tán. A hòa tan trong phương tiện truyền thông là một thành phần cơ mà (permittivity, thấm, và tính dẫn điện) phụ thuộc vào tần số (thời gian phân tán) hoặc sóng hướng (không gian phân tán).1 Băng thông tính mạch lạc được định nghĩa là giới hạn trên băng thông thông tin hoặc kênh công suất có thể được hỗ trợ bởi một radiowave, do tính chất hòa tan trong của các bầu không khí. Một suy thoái liên kết với phân tán được gọi là ăng-ten tăng degredation. Ăng-ten tăng suy thoái là một giảm rõ ràng trong việc đạt được một ăng-ten nhận được gây ra bởi biên độ và giai đoạn phân tán khắp các khẩu độ. Hiệu ứng này có thể được sản xuất bởi cường độ cao mưa, Tuy nhiên, nó thường là chỉ quan sát với ăng-ten khẩu độ rất lớn ở tần số ở trên khoảng 30 GHz và cho rất dài con đường dài qua mưa, tức là thấp góc độ cao. (Phần 1.3.7) Hiệu ứng bề mặt ẩm ướt. Các đo đạc tại với vệ tinh công nghệ nâng cao NASA (ACTS) đã nêu bật một sự thoái hóa đáng kể cho các liên kết liên lạc vệ tinh, liên quan đến mưa suy giảm. Sự hiện diện của nước trên bề mặt của ăng-ten (phản xạ, nguồn cấp dữ liệu PVC giả da) có thể thêm sự suy giảm thêm, ở trên đó do mưa trong con đường riêng của mình. Hiệu ứng này là rất nhiều phụ thuộc vào ăng-ten đặc điểm bề mặt và các vật liệu được sử dụng. (Phần 1.3.8) Mô hình dự báo sơ bộ có sẵn để đánh giá những tác động định lượng của vấn đề. (Phần 2.2.7) Đài phát thanh tiếng ồn. Đài phát thanh tiếng ồn mô tả sự hiện diện của không mong muốn tín hiệu hoặc điện tần số Ban nhạc của một liên kết thông tin liên lạc, gây ra bởi nguồn tự nhiên hay nhân tạo. Đài phát thanh tiếng ồn có thể làm suy thoái các đặc tính ồn của nhận hệ thống và ảnh hưởng đến thiết kế ăng-ten hoặc hệ thống hiệu suất. Những nguồn chính tiếng ồn tự nhiên đối với các tần số trên khoảng 1 GHz khí trong khí quyển (oxy và hơi nước), mưa, mây, và bề mặt phát thải. Nhân tạo nguồn bao gồm không gian khác hoặc liên kết thông tin liên lạc trên mặt đất, kỹ thuật điện, và radar Hệ thống. Ngoài trái đất vũ trụ tiếng ồn chỉ phải được xem xét cho các tần số dưới đây khoảng 1 GHz. Cổ điển Pháp luật của vật lý và bức xạ vật đen chỉ định rằng bất cứ điều gì mà hấp thụ điện từ năng lượng bức xạ nó là tốt. Năng lượng chiếu bởi tropospheric media hấp thụ (oxy, hơi nước, giọt mưa, mây hạt, vv) là không liên lạc và băng thông rộng. Nó là nhận được bởi ăng-ten nhận cùng với các tín hiệu mong muốn, và xuất hiện ở đầu nhận ra như tiếng ồn thermal - không thể phân biệt từ tiếng ồn nhiệt tạo ra trong kết thúc trước nhận. Có hiệu lực lượng nhận được tiếng ồn là chiếm bằng cách thêm "đài phát thanh tiếng ồn" (còn gọi như tiếng ồn trên bầu trời hoặc tiếng ồn trong khí quyển) để nhiệt độ tiếng ồn hệ thống nhận. Đài phát thanh tiếng ồn nhiệt độ trực tiếp liên quan đến sự suy giảm các phương tiện hấp thụ sản xuất. (Phần 1.4) Lưu ý 1: phân tán hạn cũng được sử dụng để biểu thị sự chậm trễ vi phân có kinh nghiệm qua các băng thông của một radiowave tuyên truyền thông qua một phương tiện điện tử tự do, chẳng hạn như các tầng điện ly hay một plasma. 1-71 Section01R1.doc 1/22/2005 Tất cả tropospheric degradations mô tả ở trên sản xuất trên một vệ tinh sẽ được phụ thuộc trên một số hệ thống thông số và điều kiện đường dẫn. Tuyên truyền khiếm gây ra bởi các tầng đối lưu là thường phụ thuộc vào các tham số hệ thống sau: Tần số hoạt động Với ngoại lệ của tín hiệu sự suy giảm của vạch hấp thụ khí, mức độ nghiêm trọng của Tropospheric khiếm với tần số tăng. Ăng-ten vị góc và độ phân cực Chiều dài của một phần của con đường lan truyền qua tầng đối lưu thay đổi tỷ lệ nghịch với độ cao góc. Theo đó, thiệt hại tuyên truyền, tiếng ồn, và depolarization cũng tăng với giảm vị góc. Sự suy giảm mưa là một chút phân cực nhạy cảm. Depolarization cũng là nhạy cảm với sự phân cực, với tuyến tính ngang và thông tư phân cực là nhạy cảm nhất. Độ cao trái đất Station Bởi vì ít hơn của tầng đối lưu nằm trong các đường dẫn từ cao độ cao trang web, khiếm là ít hơn. Nhận tiếng ồn nhiệt độ Xác định mức độ tiếng ồn hệ thống nhận được sự đóng góp tương đối của đài phát thanh tiếng ồn nhiệt độ hệ thống tiếng ồn nhiệt độ, và do đó hiệu quả của đài phát thanh tiếng ồn ngày tỷ lệ tín hiệu-to-noise tải. Khí tượng học địa phương Điều kiện thời tiết địa phương xác định các mức độ định lượng mưa, mây, nhấp nháy (phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm), và hầu như tất cả các hiệu ứng mô tả ở trên. Sự hiểu biết về các số liệu thống kê của tham số thời tiết là điều cần thiết để thành công đánh giá tác động tuyên truyền hình vệ tinh truyền thông. Phần 1.5 cung cấp một bản tóm tắt của cơ sở dữ liệu cho quan trọng khí tượng tham số. Phần sau đây mô tả mỗi người trong số những yếu tố chính tropospheric truyền trong hơn nữa Xem chi tiết. 1-72 Section01R1.doc 1/22/2005 1.3.1 trong khí quyển khí Một radiowave tuyên truyền thông qua bầu khí quyển của trái đất sẽ kinh nghiệm một sự giảm trong tín hiệu cấp do các thành phần khí hiện diện trong đường dẫn truyền. Tín hiệu suy thoái có thể trẻ vị thành niên hoặc nghiêm trọng, tùy thuộc vào nồng độ tần số, nhiệt độ, áp suất và hơi nước. Khí trong khí quyển cũng ảnh hưởng đến liên lạc vô tuyến bằng cách thêm tiếng ồn trong khí quyển (tức là đài phát thanh tiếng ồn) để liên kết. Cơ chế chính tương tác liên quan đến các thành phần khí và radiowave một là phân tử hấp thụ, mà kết quả trong một giảm cường độ tín hiệu (suy giảm) của các radiowave. Sự hấp thu của radiowave kết quả từ một sự thay đổi cấp độ lượng tử trong các Các năng lượng quay của các phân tử, và xảy ra ở một tần số cộng hưởng cụ thể hoặc dải hẹp của tần số. Tần số cộng hưởng của tương tác phụ thuộc vào mức năng lượng của ban đầu của bạn và cuối cùng quay lượng kỳ của các phân tử. Có rất nhiều các thành phần khí trong khí quyển của trái đất có thể tương tác với một radiowave liên kết. Các thành phần chính của khí quyển khô, và của tỷ lệ gần đúng bởi khối lượng,; oxy (21%), nitơ (78%), argon (0.9%), và carbon dioxide (0.1%), Tất cả các thành phần được hỗn hợp tốt đến độ cao khoảng 80 km (Battan, 1979). Hơi nước là các chính biến thành phần của khí quyển, và mực nước biển và 100% độ ẩm tương đối, nó cấu thành khoảng 1,7% theo khối lượng của chúng tôi tiêu chuẩn khí quyển (ITU-R vị P.840-2, 1997). Chỉ oxy và hơi nước đã quan sát được cộng hưởng tần số trong các ban nhạc ưa thích, đến khoảng 100 GHz, space truyền thông. Oxy có một loạt các vạch hấp thụ rất gần gần 60 GHz và một dòng hấp thụ cô lập tại 118.74 GHz. hơi nước có dây chuyền tại 22,3 GHz, 183.3 GHz, và 323.8 GHz. hấp thụ oxy liên quan đến việc thay đổi từ lưỡng cực, trong khi nước hấp thụ hơi bao gồm điện lưỡng cực quá trình chuyển đổi giữa các quốc gia Luân phiên. Triển lãm 1.3.1-1, minh họa phụ thuộc vào tần số của sự suy giảm khí cho tần số tối đa 1000 GHz (ITU-R P.676-3, 1997). Hai đường cong được hiển thị, đường cong A cho ẩm vừa phải điều kiện, và đường cong B cho một bầu không khí khô. Sự suy giảm được đưa ra trong decibels kilômét đường dẫn chiều dài, (dB/Km), thường được gọi là sự suy giảm cụ thể. Hấp thụ khí là phụ thuộc vào điều kiện khí quyển, đáng chú ý nhất, nhiệt độ không khí và hơi nước nội dung. Áp lực barometric có một ảnh hưởng đến trẻ vị thành niên suy giảm. Các đường cong được xác định cho một áp lực barometric 101.3 kpa hoặc 1013 mb mà là áp lực của một bầu không khí tiêu chuẩn và nhiệt độ 15° C hoặc 59° F. đường cong A là cho 7.5 g/m3 độ ẩm tuyệt đối mà tương ứng với 58.7% độ ẩm tương đối ở 59° F. Triển lãm minh hoạ các đỉnh núi khác biệt trong các đường cong ở các tần số khác nhau cho hơi nước và ôxy. Cho tần số ít hơn 30 GHz, 1-73 Section01R1.doc 1/22/2005 hơi nước gây ra một sự suy giảm lớn trong vùng lân cận 22,3 GHz. oxy minh chứng của nó sự suy giảm lớn nhất khoảng 60 GHz, trong ban nhạc lên đến 350 GHz. Có những đỉnh núi khác trong khí hấp thụ lên đến 1000 GHz. Cấu trúc của các đường cong sự suy giảm cụ thể không thay đổi với thời tiết khác nhau điều kiện, nhưng các cấp làm. Triển lãm 1.3.1-2 cho thấy ảnh hưởng của chiều dài đường dẫn vào sự suy giảm khí. Cho thấy triển lãm các Tất cả sự suy giảm khí quan sát trên một con đường vệ tinh nằm ở Washington DC với vị góc từ 5 đến 30 độ. Các giá trị cho Hoa Kỳ tiêu chuẩn không khí, với một tuyệt đối độ ẩm của 7.5 g/m3 được giả định. (Các đường cong đã được tính từ mô hình Leibe, Mô tả trong phần 2.2.1.1). Hiệu ứng stark của vạch hấp thụ oxy ở khoảng 60 GHz được xem. Dòng hơi nước hấp thụ ở 22,3 GHz được quan sát thấy. Là độ cao góc là giảm, chiều dài đường dẫn thông qua tăng tầng đối lưu, và sự suy giảm tất cả kết quả tăng. Ví dụ, ở 30 GHz, sự suy giảm đường tăng từ khoảng 1 dB gần 4 dB là góc độ cao giảm từ 30 đến 5 độ. Các thủ tục để tính suy giảm khí từ khí trong khí quyển được trình bày trong Phần 2.2.1 của sổ tay này. 0676-0110510410310211010-110-210-30 10 200 30 400 50 600 70 800 90 1 000ABHÌNH 1Sự suy giảm cụ thể do khí trong khí quyển, tính theo chu kỳ 1 GHzSự suy giảm (dB/km)Tần số (GHz)Đường cong A: tiêu chuẩn khí quyển (7.5 g/m3)B: khô khí quyển 1-74 Section01R1.doc 1/22/2005 Triển lãm 1.3.1-1. Sự suy giảm cụ thể do khí trong khí quyển [Nguồn: ITU-R P.676-3 (1997)] Tần số (GHz)10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110Tại

Kết quả (Việt) 2:

1-70
Section01R1.doc
2005/01/22
phân tán. Một sự thay đổi trong tần số và pha các thành phần trên băng thông của một
phát sóng vô tuyến, gây ra bởi một phương tiện phân tán được mô tả là phân tán hoặc tần số phân tán. A
vừa phân tán là một thành phần có cấu (permittivity, tính thấm, và
dẫn điện) phụ thuộc vào tần số (phân tán thời gian) hoặc hướng sóng (phân tán không gian) 0,1
Băng thông gắn kết được định nghĩa là giới hạn trên các băng thông kênh thông tin hoặc
khả năng đó có thể được hỗ trợ bởi một phát sóng vô tuyến, do tính chất tán sắc của
bầu khí quyển. Một suy thoái liên kết với phân tán được gọi là tăng ích anten xuống cấp.
suy thoái Antenna đạt được là sự giảm rõ rệt trong việc đạt được của một ăng ten thu sóng gây ra bởi
sự phân tán biên độ và pha qua khẩu độ. Hiệu ứng này có thể được sản xuất bởi mưa dữ dội,
tuy nhiên, nó thường là chỉ có thể quan sát được với ăng-ten khẩu độ rất lớn ở tần số trên
30 GHz và cho con đường rất dài dài qua cơn mưa, tức là góc ngẩng thấp. (Mục
1.3.7) Hiệu ứng bề mặt ướt. Đo gần đây với NASA Advanced Technology Satellite (ACTS) đã nêu bật một sự xuống cấp đáng kể cho các liên kết truyền thông vệ tinh, liên quan đến sự suy giảm mưa. Sự hiện diện của nước trên bề mặt của các ăng-ten (phản xạ, thức ăn cover) có thể bổ sung thêm độ suy giảm, trên đó gây ra bởi mưa ở con đường riêng của mình. Hiệu ứng này là phụ thuộc nhiều vào đặc điểm bề mặt ăng-ten và trên các vật liệu được sử dụng. (Mục 1.3.8) mô hình dự đoán sơ bộ có sẵn để đánh giá những tác động về số lượng của các vấn đề. (Mục 2.2.7) Đài phát thanh Tiếng ồn. Tiếng ồn phát thanh mô tả sự hiện diện của tín hiệu không mong muốn hoặc điện ở tần số ban nhạc của một liên kết thông tin liên lạc, gây ra bởi các nguồn thiên nhiên hoặc con người gây ra. Nhiễu sóng có thể làm suy giảm các đặc điểm tiếng ồn của hệ thống thu và ảnh hưởng đến thiết kế ăng-ten hoặc hệ thống hiệu suất. Các nguồn tiếng ồn nguyên sinh tự nhiên cho các tần số trên 1 GHz là khí trong khí quyển (oxy và hơi nước), mưa, mây, và lượng khí thải bề mặt. Man-made nguồn này bao gồm không gian hoặc thông tin liên lạc trên mặt đất liên kết khác, thiết bị điện, và radar hệ thống. Thiên thể vũ trụ ngoài trái đất chỉ phải được xem xét cho các tần số dưới 1 GHz. Các luật cổ điển của vật lý và bức xạ vật đen xác định rằng bất cứ điều gì có thể hấp thụ năng lượng điện từ phát ra nó là tốt. Năng lượng bức xạ bởi tropospheric hấp thụ phương tiện truyền thông (oxy, hơi nước, giọt mưa, hạt mây, vv) là không mạch lạc và băng thông rộng. Nó được nhận bởi các ăng-ten nhận được cùng với các tín hiệu mong muốn, và sẽ xuất hiện ở đầu ra máy thu như tiếng ồn nhiệt -. không thể phân biệt từ tiếng ồn nhiệt được tạo ra ở cuối phía trước nhận Hiệu quả của năng lượng tiếng ồn nhận được hạch toán bằng cách thêm "tiếng ồn phát thanh "(còn được gọi là bầu trời tiếng ồn hoặc tiếng ồn trong không khí) đến nhiệt độ hệ thống thu tiếng ồn. Các đài phát thanh tiếng ồn nhiệt độ có liên quan trực tiếp đến sự suy giảm mà trung hấp thụ tạo. (Mục 1.4) 1 Lưu ý: Các phân tán hạn cũng được sử dụng để biểu thị sự chậm trễ khác biệt kinh nghiệm trên băng thông của một sóng radio truyền qua môi trường điện tử tự do, chẳng hạn như . tầng điện ly hoặc plasma 1-71 Section01R1.doc 1/22 / 2005 Tất cả các sự giảm sút ở tầng đối lưu mô tả ở trên được sản xuất trên một vệ tinh sẽ phụ thuộc vào một số các tham số hệ thống và điều kiện đường. Khiếm tuyên truyền gây ra bởi các tầng đối lưu thường phụ thuộc vào các thông số hệ thống sau: Tần số hoạt động Với sự ngoại lệ của tín hiệu suy giảm bởi các vạch hấp thụ khí, mức độ nghiêm trọng của tình trạng suy yếu ở tầng đối lưu gia tăng với tần số. Antenna Elevation Angle và phân cực Chiều dài của một phần của công tác tuyên truyền con đường đi qua tầng đối lưu thay đổi tỷ lệ nghịch với góc độ cao. Theo đó, tổn thất truyền, tiếng ồn, và khử cực cũng tăng với giảm góc độ cao. Mưa suy giảm là hơi cực nhạy. Khử cực cũng là sự phân cực nhạy, với phân cực ngang và tròn tuyến tính là dễ nhất. trạm mặt đất Altitude Bởi vì ít của tầng đối lưu được bao gồm trong các đường dẫn từ các trang web ở độ cao cao hơn, khiếm ít. Receiver Nhiệt độ ồn Mức độ tiếng ồn nhận được hệ thống xác định sự đóng góp tương đối của các đài phát thanh tiếng ồn nhiệt độ với nhiệt độ ồn hệ thống, và do đó ảnh hưởng của nhiễu vô tuyến điện trên đường xuống tỷ lệ tín hiệu-to-noise. Khí tượng Local điều kiện thời tiết địa phương xác định mức định lượng mưa, mây, nhấp nháy (phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm ), và hầu như tất cả các hiệu ứng mô tả ở trên. Một sự hiểu biết của các số liệu thống kê của các thông số thời tiết là cần thiết để đánh giá thành công vệ tinh truyền thông tác tuyên truyền. Mục 1.5 cung cấp một bản tóm tắt của cơ sở dữ liệu khí tượng quan trọng cho các thông số. Các phần sau đây mô tả một trong những yếu tố quan trọng tuyên truyền trong tầng đối lưu thêm chi tiết. 1-72 Section01R1. doc 2005/01/22 1.3.1 Khí quyển Khí Một phát sóng vô tuyến truyền qua bầu khí quyển của Trái đất sẽ bị giảm trong tín hiệu cấp do các thành phần khí hiện diện trong các đường truyền. Suy thoái tín hiệu có thể nhẹ hoặc nặng, tùy thuộc vào tần số, nhiệt độ, áp suất và nồng độ hơi nước. khí quyển cũng ảnh hưởng đến thông tin liên lạc vô tuyến bằng cách thêm tiếng ồn trong không khí (tức là đài phát thanh tiếng ồn) để liên kết. Các cơ chế tương tác chủ yếu liên quan đến các thành phần khí và một phát sóng vô tuyến là sự hấp thụ phân tử, mà kết quả trong việc giảm biên độ tín hiệu (suy giảm) của sóng radio. Sự hấp thu của các kết quả phát sóng vô tuyến từ một sự thay đổi cấp độ lượng tử trong năng lượng quay của phân tử, và xảy ra ở một tần số cộng hưởng cụ thể hoặc dải hẹp của tần số. Các tần số cộng hưởng của sự tương tác phụ thuộc vào mức năng lượng của các ban đầu trạng thái năng lượng quay và cuối cùng của các phân tử. Có rất nhiều thành phần khí trong bầu khí quyển của Trái đất có thể tương tác với một sóng radio link. Các thành phần chính của khí quyển khô, và tỷ lệ gần đúng của mình bằng âm lượng, là; oxy (21%), nitơ (78%), argon (0,9%), và carbon dioxide (0,1%), Tất cả các thành phần được trộn lẫn với một độ cao khoảng 80 km (Battan, 1979). Hơi nước là các thành phần biến chính của khí quyển, và ở mực nước biển và độ ẩm tương đối 100%, nó chiếm khoảng 1,7% theo thể tích của Atmosphere US Standard (ITU-R Rec P.840-2., 1997). Chỉ có oxy và hơi nước có tần số cộng hưởng quan sát được trong các ban nhạc quan tâm, lên đến khoảng 100 GHz, trong truyền thông không gian. Ôxy có một loạt các vạch hấp thụ rất gần gần 60 GHz và một dòng hấp thu bị cô lập tại 118,74 GHz. Hơi nước có dòng ở 22,3 GHz, 183,3 GHz, và 323,8 GHz. Hấp thụ oxy liên quan đến thay đổi lưỡng cực từ, trong khi đó nước hấp thụ hơi nước bao gồm các chuyển tiếp giữa các trạng thái lưỡng cực điện luân phiên. Exhibit 1.3.1-1, thấy sự phụ thuộc tần số của sự suy giảm khí cho tần số lên đến 1.000 GHz (ITU-R P.676-3, 1997). Hai đường cong được hiển thị, Curve A cho ẩm vừa phải điều kiện, và đường cong B cho một bầu không khí khô. Sự suy giảm này được đưa ra trong decibel mỗi km chiều dài đường, (dB / Km), thường được gọi là suy giảm là cụ thể. Hấp thụ khí là phụ thuộc vào điều kiện khí quyển, đáng chú ý nhất, nhiệt độ không khí và nội dung hơi nước. áp suất khí quyển có một ảnh hưởng nhỏ đến suy giảm. Các đường cong được xác định đối với một áp suất khí quyển của 101,3 kPa hoặc 1013 mb mà là áp lực của một bầu không khí tiêu chuẩn và nhiệt độ 15 ° C hoặc 59 ° F. Đường cong A là 7,5 độ ẩm tuyệt đối g / m3 trong đó tương ứng với 58,7% tương đối độ ẩm ở mức 59 ° F. Các triển lãm minh họa đỉnh khác biệt trong các đường cong ở các tần số khác nhau cho hơi nước và khí oxy. Đối với tần số thấp hơn 30 GHz, 1-73 Section01R1.doc 2005/01/22 hơi nước gây ra một sự suy giảm lớn trong vùng lân cận của 22,3 GHz. Oxygen chứng minh của nó suy giảm lớn nhất khoảng 60 GHz, trong ban nhạc lên đến 350 GHz. Có đỉnh núi khác ở dạng khí hấp thụ lên đến 1000 GHz. Cấu trúc của các đường cong suy giảm cụ thể không thay đổi với điều kiện thời tiết khác nhau, nhưng ở các cấp làm. Exhibit 1.3.1-2 cho thấy ảnh hưởng của chiều dài đường vào suy giảm khí. Cuộc triển lãm cho thấy sự suy giảm tổng thể khí quan sát trên một con đường vệ tinh nằm ở Washington DC với độ cao góc độ 5-30 độ. Các giá trị cho bầu không khí tiêu chuẩn của Mỹ, với một tuyệt đối độ ẩm là 7,5 g / m3 được giả định. (Các đường cong được tính toán từ các mô hình Leibe, được mô tả trong mục 2.2.1.1). Hiệu quả rõ rệt của các vạch hấp thụ oxy vào khoảng 60 GHz được nhìn thấy. Dòng hấp thụ hơi nước ở 22,3 GHz được quan sát thấy. Khi góc độ cao được giảm, chiều dài con đường thông qua việc tăng tầng đối lưu, và các kết quả tổng suy giảm tăng. Ví dụ, ở 30 GHz, tăng đường suy giảm từ khoảng 1 dB đến gần 4 dB là góc ngẩng giảm 30-5 độ. Thủ tục tính toán suy giảm khí từ khí quyển được trình bày trong mục 2.2.1 của cuốn sổ tay này . 0676-01 105 104 103 102 1 10 10 1 10 2 10 3 0 10 200 30 400 50 600 70 800 90 000 1 A B Hình 1 suy giảm cụ thể do các khí trong khí quyển, tính toán khoảng thời gian 1 GHz Attenuation (dB / km) Tần số (GHz) Curves A: bầu không khí tiêu chuẩn (7,5 g / m) 3 B: không khí khô 1-74 Section01R1.doc 2005/01/22 Exhibit 1.3.1-1. Suy giảm cụ thể do các khí trong khí quyển [Nguồn: ITU-R P.676-3 (1997)] Tần số (GHz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Tại