• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ИНДИКАТРИСЫ РАССЕЯНИЯ МИЛЛИМЕТРОВЫХ И ТЕРАГЕРЦЕВЫХ ВОЛН В ДОЖДЯХ

Костина, ВЛ, Малышенко, ЮИ, Роенко, АН
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: rk@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2015.01.026
Язык: русский
Аннотация: 

При создании радиотехнических систем миллиметрового (мм) и терагерцевого (ТГц) диапазонов необходимы подробные сведения об угловых характеристиках рассеяния излучения осадками. Измерять индикатрисы рассеяния достаточно сложно, проще получить их расчетным путем. Для микроволнового диапазона удается воспользоваться готовыми таблицами индикатрис рас-сеяния, но для ТГц диапазона волн такие данные отсутствуют. В работе представлены результаты расчета индикатрис рассеяния волн мм и ТГц диапазонов дождевыми каплями. Расчеты выполнены по точным формулам для всего интервала размеров капель, встречающихся в осадках. На основании полученных результатов создана база данных, которая представляет обширные возможности для вычисления индикатрис рассеяния при разнообразных сочетаниях начальных параметров: длины волны излучения, функции распределения дождевых капель по размерам и значения интенсивности дождя. Полученные результаты могут быть использованы при оценке пространственного распределения мощности излучения мм и ТГц диапазонов.

Ключевые слова: дистанционное зондирование, индикатриса рассеяния, терагерцевый диапазон электромагнитных волн, функция распределения дождевых капель по размерам

Статья поступила в редакцию 15.08.2014 г.
PACS 41.20.Jb; 92.60.Ta
УДК 537.86:546.212
Radiofiz. elektron. 2015, 20(1): 26-31
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Ван-де-Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами / Г. Ван-де-Хюлст; пер. с англ. под ред. В. В. Соболева. – М.: Изд-во иностр. лит., 1961. – 536 с.
  2. Tsang L. Theory of microwave remote sensing / L. Tsang, J. A. Kong, R. T. Shin. – N.Y.: J. Wiley and sons, 1985. − 613 p.
  3. Исимару А. Распространение волн в случайно-неоднородных средах: в 2 т. Т. 1 / А. Исимару; пер. с англ. – М.: Изд-во иностр. лит., 1981. − 280 с.
  4. Kutuza B. G. Physical modeling of passive polarimetric microwave observations of the atmosphere with respect to third Stokes parameter / B. G. Kutuza, G. K. Zagorin, A. Hornbostel // Radio Sci. − 1998. − 33, N 3. – P. 677–695.
  5. Habbard R. W. An experimental study of the temporal statistics of radio signals scattered by rain / R.W. Habbard // Antennas and Propagation Soc. Intern. Symp. – Los-Angeles, N. Y.: 1971. − P. 258–261.
  6. Mink J. W. A technique for simultaneous measurement of attenuation and bistatic scattering due to rain at millimeter waves / J. W. Mink // Radio Sci. − 1976. − 11, N 11. − P. 915–920.
  7. Li Tingue. Forward scattering due to rain at 11 GHz / Tingue Li, W. C. Jakes, J. A. Morrison // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. − 1977. – AP-25, N 5. − P. 646–649.
  8. Setzer D. E. Anisotropic scattering due to rain at radio-relay frequencies / D. E. Setzer // Bell System Technical J. − 1971. − 50, N 3. − P. 861–868.
  9. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами / Д. Дейрменджан; пер. с англ. под ред. К. Я. Кондратьева. − М.: Мир, 1971. − 165 с.
  10. Шифрин К. С. Индикатрисы рассеяния сантиметровой радиации каплями воды / К. С. Шифрин, М. М. Черняк // Тр. Главной геофиз. обсерватории. - 1967. - Вып. 203. - C. 123-136.
  11. Угловое распределение рассеяния дождем излучения волн миллиметрового диапазона / И. Я. Гущина, В. Г. Малинкин, А. В. Соколов, Е. В. Сухонин. – М., 1981. − 31 c. – (Препр. / ИРЭ АН СССР; №19/322).
  12. Denman H. Angular scattering functions for water spheres / H. Denman, W. Keller, W. J. Pangonis. – Detroit: Weyne State University Press, 1966. − 280 p.
  13. Proc. 2004 Joint 29th Intern. Conf. on IR and Millimeter waves and 12th Intern. Conf. on Terahertz Electronics, Karlsruhe, Germany. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
  14. Ваксер И. Х. О влиянии дождя на распространение радиоволн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов / И. Х. Ваксер, Ю. И. Малышенко, Л. Е. Копилович // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. − Т.6. − 1970. − С. 956–959.
  15. Стреттон Дж. Теория электромагнетизма / Дж. Стреттон; пер. с англ. под ред. С. М. Рытова. – М.–Л.: Гостехиздат, 1948. – 539 с.
  16. Malyshenko Yu. I. Terahertz radio waves specific attenuation due to rain with small raindrops / Yu. I. Malyshenko, A. N. Roenko // J. Atmospheric Electricity. – 2014. – 34, N 1. − P. 9–19.
  17. Малышенко Ю. И. Модель диэлектрической проницаемости воды в микроволновом и терагерцовом диапазонах волн / Ю. И. Малышенко, В. Л. Костина, А. Н. Роенко // Укр. физ. журн. – 2007. − 52, № 2. − С. 155–164.
  18. Ellison W. J. Permittivity of pure water at standard atmospheric pressure over the frequency range 0¸25 THz and temperature range 0¸100 °C / W. J. Ellison // J. Phys. Chem. Ref. Data. − 2007. – 36, N 1. − P. 1–18.
  19. Wiscombe W. J. Improved Mie scattering algorithms / W. J. Wiscombe // Appl. Opt. − 1980. – 19, N 9. − P. 1505–1509.
  20. Шифрин К. С. Рассеяние в мутных средах / К. С. Шифрин. – M.: Гостехиздат, 1951. − 288 с.