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太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究

王蓉蓉 吴振森 张艳艳 王明军

王蓉蓉, 吴振森, 张艳艳, 王明军. 太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2662-2667.
引用本文: 王蓉蓉, 吴振森, 张艳艳, 王明军. 太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2662-2667.
Wang Rongrong, Wu Zhensen, Zhang Yanyan, Wang Mingjun. Transmission characteristics of terahertz signal in fog[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2662-2667.
Citation: Wang Rongrong, Wu Zhensen, Zhang Yanyan, Wang Mingjun. Transmission characteristics of terahertz signal in fog[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2662-2667.

太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究

基金项目: 

国家自然科学基金(61172031,61271110);中央高校基本科研业务费专项资金(K5051207011)

详细信息
    作者简介:

    王蓉蓉(1981- ),女,博士生,主要从事光波在离散随机介质中的传输特性的研究。Email:wangrr@xsyu.edu.cn

  • 中图分类号: P427.1

Transmission characteristics of terahertz signal in fog

  • 摘要: 太赫兹(THz)波提供的通信带宽和容量远大于毫米波。与可见光和红外光相比,THz脉冲的波长较长,在随机介质中传播时,不但会发生时域和空域的形变,介质中的粒子还会对入射波发生散射,这些都会使得脉冲信号发生衰减。根据Mie理论与随机离散分布粒子的波传播与散射理论,计算了THz波信号入射下雾滴粒子的消光系数,分析了不同THz波波长下,雾滴粒子消光系数随粒子尺寸的变化。结合雾滴粒子谱分布,考虑粒子群的平均体系散射特性,得到了不同波长下的平均反照率与相函数。最后分析了THz波段信号在不同能见度雾中的传输特性。结果表明:大气环境中,雾对THz波产生的吸收和衰减不容忽视,不同THz信号的水的折射率虚部的变化严重影响了THz信号在雾中的传输。
  • [1] Yao Jianquan, Wang Jingli, Zhong Kai, et al. Study and outlook of THz radiation atmospheric propagation[J]. Journal of OptoelectronicsLaser, 2010, 21(10): 1582-1588. (in Chinese)
    [2]
    [3] 姚建铨, 汪静丽, 钟凯, 等. THz辐射大气传输研究和展望[J]. 光电子激光, 2010, 21(10): 1582-1588.
    [4] Cui Haixia, Wan Chunming. The study on some questions of transmission and sensing with terahertz wave[D]. Changchun: Changchun University of Science and Technology, 2011. (in Chinese)
    [5] Dougherty H T, Dutton E J. Estimating year-to-year variability of rainfall for microwave applications[J]. IEEE Transaction on Communications, 1978, 26(8): 1321-1324.
    [6]
    [7] Liebe H J. MPM-an atmospheric millimeter-wave propagation model[J]. International Journal of Infrared and Millimeter Waves, 1989(10): 632-642.
    [8]
    [9] 崔海霞, 万春明. THz传输及传感若干问题的研究 [D]. 长春: 长春理工大学, 2011.
    [10] Pardo J R, Cernicharo J, Serabyn E. Atmospheric transmission at microwaves(ATM): an improved model for millimeter/submillimeter applications[J]. IEEE Transaction on Antennas and Propagation, 2001, 49(12): 1683-1695.
    [11]
    [12] Chen Xiuhong, Wei Heli, Li Xuebin, et al. Calculating model for aerosol extinction from visible to far infrared wavelength[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2009, 21(2): 183-189. (in Chinese)
    [13] Zhao Zhenwei, Wu Zhensen. Study on radio wave propagation characteristics and remote sensing of hydrometeors[D]. Xi'an: Xidian University, 2001. (in Chinese)
    [14]
    [15] Li Yuye, Wang Xinke, Zhang Ping, et al. The transmission characters of terahertz radiation to stimulant sand-dust storm[J]. Laser Infrared, 2008, 38(9): 921-924. (in Chinese)
    [16]
    [17]
    [18] Gong Bing, Lou Guowei, Li Xingguo, et al. Research on MMW/SMMW objects radiation characteristic and detection technology[D]. Nanjing: Nanjing University of Science Technology, 2009. (in Chinese)
    [19]
    [20] Huang Shiguang, Zhang Min. Study on the transmission characteristic of terahertz wave[D]. Xi'an: Xidian University, 2010. (in Chinese)
    [21] Wang Rui, Guo Lixin. Study on the characteristics of laser propagation and attenuation through the fog[D]. Xi'an: Xidian University, 2007. (in Chinese)
    [22] 陈秀红,魏合理,李学彬, 等. 可见光到远红外波段气溶胶衰减计算模式[J]. 强激光与粒子束, 2009, 21(2): 183-189.
    [23] Zhang Rongrong, Li Yuehua, Wang Jianqiao, et al. Effection of relative humidity on atmospheric propagation attenuation of 0.4 THz electromagnetic wave[J]. Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology, 2013, 11(1): 66-69. (in Chinese)
    [24]
    [25]
    [26] Oguchi T. Electromagnetic wave propagation and scattering in rain and other hydrometeors[J]. IEEE, 1983, 71(9): 1029-1078.
    [27] 赵振维, 吴振森. 水凝物的电波传播特性与遥感研究[D]. 西安: 西安电子科技大学, 2001.
    [28] Bohren C F, Huffman D R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles[M]. New York: Wiley Science, 1983.
    [29]
    [30]
    [31] 李宇晔, 王新柯, 张平, 等. 模拟沙尘暴条件下的THz辐射传输研究[J]. 激光与红外, 2008, 38(9): 921-924.
    [32]
    [33]
    [34] 龚冰, 娄国伟, 李兴国, 等. 毫米波/亚毫米波目标辐射特性及探测技术研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2009.
    [35]
    [36]
    [37] 黄时光, 张民. THz波传输特性研究[D]. 西安: 西安电子科技大学, 2010.
    [38]
    [39]
    [40] 王瑞, 郭立新. 激光在雾媒质中的传播衰减特性研究[D]. 西安: 西安电子科技大学, 2007.
    [41]
    [42]
    [43] 张蓉蓉, 李跃华, 王剑桥,等. 相对湿度对0.4 THz电磁波大气传输衰减的影响[J]. THz科学与电子信息学报, 2013, 11(1): 66-69.
    [44]
    [45]
  • [1] 贺敬文, 董涛, 张岩.  太赫兹波前调制超表面器件研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201033-1-20201033-11. doi: 10.3788/IRLA20201033
    [2] 李雅尚, 赵国忠, 韦青云, 刘宇洋, 阚晨, 李帅.  太赫兹被动成像系统性能研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(4):  0404005- 0404005-10. doi: 10.3788/IRLA202049.0404005
    [3] 潘奕, 郑渚, 丁庆, 姚勇.  宽带太赫兹偶极子光电导接收天线研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 125002-0125002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0125002
    [4] 吴俊政, 倪维平, 严卫东, 张晗.  圆周阵列太赫兹干涉成像中目标场景仿真 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 125004-0125004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0125004
    [5] 夏祖学, 刘发林, 邓琥, 陈俊学, 刘泉澄.  频率可调太赫兹微结构光电导天线 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 520002-0520002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0520002
    [6] 吴俊政, 严卫东, 倪维平, 张晗.  圆周阵列太赫兹干涉成像仿真 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 825002-0825002(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0825002
    [7] 马学, 李琦, 鲁建业.  太赫兹高斯光束整形环形光束 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 525002-0525002(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0525002
    [8] 李伟, 邵利民, 李树军, 周红进.  我国海雾总体特点及其对中红外辐射能量衰减的分析 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 804001-0804001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0804001
    [9] 曾祥伟, 褚金奎, 康维东.  红外圆偏振光透雾性能分析 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1204002
    [10] 陈欣, 唐顺兴, 郭亚晶, 井媛媛, 姜秀青, 朱宝强.  高功率激光参数测量中高倍率衰减方案 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 48-54. doi: 10.3788/IRLA201645.S106002
    [11] 王启超, 汪家春, 赵大鹏, 林志丹, 苗雷.  太赫兹波对烟幕的透射能力研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3696-3700.
    [12] 何晓阳, 张屹遐, 杨春, 陈琦.  太赫兹光子晶体光纤与天线设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 534-538.
    [13] 许文忠, 钟凯, 梅嘉林, 徐德刚, 王与烨, 姚建铨.  太赫兹波在沙尘中衰减特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 523-527.
    [14] 张兴权, 左立生, 余晓流, 戚晓利, 黄志来, 王彪, 段仕伟.  强激光诱导的应力波在靶板中衰减特性数值模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 681-686.
    [15] 林群青, 宣益民, 韩玉阁.  含雾湿空气条件下地面目标热特征分析方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2120-2125.
    [16] 李运达, 李琦, 刘正君, 王骐.  太赫兹计算机辅助层析图像重构算法仿真研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1228-1235.
    [17] 姜可, 谢冀江, 张来明, 骆聪.  CO2激光差频GaSe晶体产生太赫兹波的数值计算 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1223-1227.
    [18] 郭澜涛, 牧凯军, 邓朝, 张振伟, 张存林.  太赫兹波谱与成像技术 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 51-56.
    [19] 鞠智鹏, 李德华, 周薇, 马建军, 李乾坤, 屈操.  相位阶跃变化型太赫兹波带片 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1519-1522.
    [20] 杜永成, 杨立, 张士成.  细水雾遮蔽红外辐射的数值分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1967-1972.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-21
  • 修回日期:  2014-01-25
  • 刊出日期:  2014-08-25

太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究

    作者简介:

    王蓉蓉(1981- ),女,博士生,主要从事光波在离散随机介质中的传输特性的研究。Email:wangrr@xsyu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61172031,61271110);中央高校基本科研业务费专项资金(K5051207011)

  • 中图分类号: P427.1

摘要: 太赫兹(THz)波提供的通信带宽和容量远大于毫米波。与可见光和红外光相比,THz脉冲的波长较长,在随机介质中传播时,不但会发生时域和空域的形变,介质中的粒子还会对入射波发生散射,这些都会使得脉冲信号发生衰减。根据Mie理论与随机离散分布粒子的波传播与散射理论,计算了THz波信号入射下雾滴粒子的消光系数,分析了不同THz波波长下,雾滴粒子消光系数随粒子尺寸的变化。结合雾滴粒子谱分布,考虑粒子群的平均体系散射特性,得到了不同波长下的平均反照率与相函数。最后分析了THz波段信号在不同能见度雾中的传输特性。结果表明:大气环境中,雾对THz波产生的吸收和衰减不容忽视,不同THz信号的水的折射率虚部的变化严重影响了THz信号在雾中的传输。

English Abstract

参考文献 (45)

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