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毫米波在通信、雷達、遙感和射電天文等領域有大量的應用。要想成功地設計并研制出性能優(yōu)良的毫米波系統(tǒng),必須了解毫米波在不同氣象條件下的大氣傳播特性。影響毫米波傳播特性的因素主要有:構(gòu)成大氣成分的分子吸收(氧氣、水蒸氣等)、降水(包括雨、霧、雪、雹、云等)、大氣中的懸浮物(塵埃、煙霧等)、以及環(huán)境(包括植被、地面、障礙物等),這些因素的共同作用,會使毫米波信號受到衰減、散射、改變極化和傳播路徑,進而在毫米波系統(tǒng)中引進新的噪聲,這諸多因素將對毫米波系統(tǒng)的工作造成極大影響,因此我們必須詳細研究毫米波的傳播特性。

微波這段電磁頻譜具有不同于其他波段的如下重要特點:熱慣性小,微波對介質(zhì)材料是瞬時加熱升溫,升溫速度快。另一方面,微波的輸出功率隨時可調(diào),介質(zhì)溫升可無惰性的隨之改變,不存在“余熱”現(xiàn)象,極有利于自動控制和連續(xù)化生產(chǎn)的需要。
似光性,微波波長很短,比地球上的一般物體(如飛機,艦船,汽車建筑物等)尺寸相對要小得多,或在同一量級上。使得微波的特點與幾何光學相似,即所謂的似光性。因此使用微波工作,能使電路元件尺寸減小;使系統(tǒng)更加緊湊;可以制成體積小,波束窄方向性很強,增益很高的天線系統(tǒng),接受來自地面或空間各種物體反射回來的微弱信號,從而確定物體方位和距離,分析目標特征。由于微波波長與物體(實驗室中無線設備)的尺寸有相同的量級,使得微波的特點又與較長的波相似,即所謂的似長波性。例如微波波導類似于無線電中的接收的器;喇叭天線和縫隙天線類似于無線電中的發(fā)射的器;微波諧振腔類似于無線電共振腔。
