太赫兹波大气传播特性建模与遥感探测研究

发布时间：2024-02-24 22:33

　　对流层气溶胶和晴空大气太赫兹波辐射传输研究,在视距与地空通信、遥感和雷达探测等领域具有着重要学术意义和广泛的应用前景。论文基于粒子多重散射理论,研究了降雨、雾和城市气溶胶的太赫兹波传播特性;对340 GHz太赫兹大气传输测试系统进行了定标及数据测量,理论结合实验数据建立了太赫兹大气衰减模型,并提出了修正天顶衰减等效高度模型;利用ARTS模型数值计算了晴空和冰晶卷云的大气向上辐射亮温,分析了地空路径水汽和温度探测通道的辐射亮温贡献的高度变化特征,研究了太赫兹晴空大气背景和卷云辐射传输衰减特性以及通道的选择。本文主要成果如下:1.基于分子结构介绍了太赫兹波的分子吸收机理,在此基础上计算分析了10 THz以下频段晴空大气的太赫兹波衰减,分别针对不同的应用建议选择吸收较小窗口或者发射辐射较大的吸收峰频率。在粒子散射理论的基础上,重点计算分析了气溶胶粒子在窗口波段的散射传播特性。利用Mie理论分析了太赫兹波段单个雨滴粒子的散射特性,并分别利用单次散射和多重散射计算了不同雨滴粒子尺寸分布和不同地区降雨衰减率变化。通过比较Rayleigh近似与单次散射衰减结果,得到了不同能见度时Rayleigh散射...

【文章页数】：179 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图7.23辐射亮度的角度变化(a)为7.147THz;(b)为8.839THz;(c)为10THz.

图1.3美国航空航天局喷气推进实验室的630GHz测量系;

8分为主动成像和被动成像，主动成像通过接收物体反射的，上述例子中介绍的都是主动成像；而被动成像则不依赖射周围背景的发射辐射来成像[102,103]，所以被动成像要求标在大气层内时，其周围的大气太赫兹辐射就是背景噪声如图1.6所示，位于气球平台、飞机平台和卫星平台的辐

图1.4西北太平洋国家实验室0.350THz收发机系纤

8分为主动成像和被动成像，主动成像通过接收物体反射的，上述例子中介绍的都是主动成像；而被动成像则不依赖射周围背景的发射辐射来成像[102,103]，所以被动成像要求标在大气层内时，其周围的大气太赫兹辐射就是背景噪声如图1.6所示，位于气球平台、飞机平台和卫星平台的辐

图15子安德鲁斯士学034THE3D雷认成像案纤习

8分为主动成像和被动成像，主动成像通过接收物体反射的，上述例子中介绍的都是主动成像；而被动成像则不依赖射周围背景的发射辐射来成像[102,103]，所以被动成像要求标在大气层内时，其周围的大气太赫兹辐射就是背景噪声如图1.6所示，位于气球平台、飞机平台和卫星平台的辐

本文编号：3909655