[发明专利]一种临近空间毫米波信道幅频响应获取方法

权利要求书

1.一种临近空间毫米波信道幅频响应获取方法，用于临近空间毫米波无线传输系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在临近空间毫米波中远距离通信系统中，考虑氧气和水蒸气吸收谱，获取氧吸收系数和水蒸气衰减系数，具体包括：

S11、通过下式获得氧吸收系数

其中f为频率，P为大气压强，T为绝对温度，吸收谱曲线为F'函数：

其中，

共振带宽γ_N：

非共振带宽γ_b：

频率f_N+和f_N-吸收线的强度d_N+和d_N-是关于转动量子数N的求解：

从而得到100GHz以内无线电波大气氧衰曲线；

S12、通过下式得到100GHz以内水蒸气衰减系数

其中ρ_o为水汽密度，γ₁为线宽参数，取T＝300K，P＝1013mbar，ρ_o＝7.5g/m³，得到0-100GHz水蒸气吸收衰减率；

S2、根据步骤S1的结果，使用逐线计算法得到50-70GHz频段信号的整体衰减特性：

特征大气衰减值的γ公式如下：

γ＝γ_o+γ_w＝0.1820fN”(f)

其中，γ_o是干燥大气状况下的特征衰减，γ_w是大气中水汽环境引起的特征衰减，N”(f)是频率f相关的复合折射率的假设部分：

其中，S_i是第i线的强度，F_i是曲线形状因子，始于：i＝38；N”_D(f)是大气压力造成的氮气吸收和Debye频谱的干燥连续带：

其中，p为干燥空气下的大气压，e为水汽压力，d是Debye频谱中的宽度参数：

d＝5.6×10^-4(p+e)θ^0.8

根据得到的50-70GHz频段的大气吸收谱线从而得到大气传播特性；

S3、根据得到的毫米波频段总的天顶衰减，选取57-64GHz频段获得其幅频响应来进行通信。