太赫兹带段雨滴衰减峰值频率
应用物理
2026-04-20 v1
摘要
雨滴在宽带太赫兹（THz）链路中引入宽频且频率选择性的衰减，为识别捕捉主导损失区域随降雨条件演变的紧凑型频谱描述符提供了必要条件。本文通过结合Mie理论计算与一种可分离的实验室高斯雨滴尺度分布（DSD）以及七种户外经验DSD模型（其谱系形状随降雨率变化），来探讨雨滴衰减峰值频率的行为。分析比较了总损耗、吸收和散射分量，检验了特征DSD比例尺和代表性雨滴尺度统计量的作用，并评估了温度对峰值位置的影响。结果表明，与在固定形状实验室情况下峰值频率随降雨率不变的情形不同，所有户外经验DSD模型都表现出随降雨率升高而峰值频率单调迁移至低频的行为；这种行为可由渐近幂律关系良好描述，主要由降雨率依赖的DSD特征比例尺决定，而非总雨滴浓度或固定温度介电色散。
引用
@article{arxiv.2604.15835,
title = {Rain-Attenuation Peak Frequency in the Terahertz Band},
author = {Yuheng Song and Wanzhu Chang and Kefeng Huang and Kaixin Sun and Chen Yao and Jianjun Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.15835},
year = {2026}
}
备注
Submitted to Applied Optics