32法拉第旋轉(zhuǎn)

1、ITU-R P.531-8 建議書衛(wèi)星業(yè)務(wù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要的電離層傳播數(shù)據(jù)和預(yù)測方法（ITU-R 218/3號研究課題）（1978-1990-1992-1994-1997-1999-2001-2003-2005）國際電聯(lián)無線電通信全會，考慮到a）電離層對至少12 GHz以下頻率的傳播有顯著的影響；b）對3 GHz以下頻率的非對地靜止衛(wèi)星軌道業(yè)務(wù)影響尤為顯著；c）已經(jīng)給出了經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或提出了建模方法，可用于預(yù)測衛(wèi)星系統(tǒng)規(guī)劃所需的電離層傳播參數(shù)；d）電離層作用有可能影響綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）以及包括空間飛行器在內(nèi)的其他無線電系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)和性能指標(biāo)；e）已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)和方法在傳播現(xiàn)象自然變異

2、性范圍內(nèi)可適用于衛(wèi)星系統(tǒng)規(guī)劃，建議1 附件1中給出的數(shù)據(jù)和提出的方法在各自適用的范圍內(nèi)適用于規(guī)劃衛(wèi)星系統(tǒng)。附件11 引言本附件涉及電離層傳播對地一空路徑的影響。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來說，電離層效應(yīng)可以歸為以下幾類:a）衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)（MSS）傳輸路徑上積聚的電子總?cè)萘浚═EC）滲透電離層可引起MSS載波的極化 旋轉(zhuǎn)（法拉第旋轉(zhuǎn)）和信號時(shí)延，并且因?yàn)檎凵湫?yīng)引起到達(dá)方向的變化；b）電離層的局部隨機(jī)性，也就是通常所說的電離層不規(guī)則性，將進(jìn)一步引起超量和隨機(jī)的旋轉(zhuǎn)以及 信號時(shí)延，這些只能用隨機(jī)術(shù)語進(jìn)行描述；因?yàn)榕c旋轉(zhuǎn)和時(shí)延相關(guān)的電子密度與頻率的關(guān)系是非線性的，并且由于鏈路在局部不規(guī)則的電 離層中的顯著移入

3、和移出產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，a)和b)會進(jìn)一步導(dǎo)致MSS載波的散射和群速度 失真；此外，電離層的局部不規(guī)則性如聚焦或散焦的棱鏡也會引起電波的會聚或發(fā)散。這些效應(yīng)通常被 稱為閃爍，將引起MSS信號的幅度、相位和到達(dá)角的變化。因?yàn)殡婋x層物理特性復(fù)雜，上面提到的受電離層效應(yīng)影響的系統(tǒng)參數(shù)不總是能用簡單的分析公式簡潔 地表述。相關(guān)數(shù)據(jù)將以表格和/或圖片的方式表達(dá)，并輔以進(jìn)一步描述或限定性說明，在實(shí)際使用中這是 最好的表述。在考慮傳播效應(yīng)對3 GHz以下頻率的MSS系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響時(shí)，必須認(rèn)識到：與。和h)帶來的影響相比，通常認(rèn)為水汽現(xiàn)象對空一地傳播路徑的影響較?。蛔匀槐砻婊蛉藶檎系K物影響和/或在較低仰角情況

4、下帶來的近地表面多徑效應(yīng)通常比較嚴(yán)重；近地表面多徑效應(yīng)在各個(gè)地點(diǎn)的影響是不同的，因此在MSS系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮全球范圍內(nèi)傳播因素 時(shí)，該效應(yīng)不占主導(dǎo)地位；在全球范圍內(nèi)進(jìn)行MSS系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，電離層效應(yīng)是需要考慮的最重要的傳播因素。2 背景因太陽輻射而產(chǎn)生的地球電離層由幾個(gè)離子化區(qū)域組成。從實(shí)際通信目的出發(fā)，電離層區(qū)域D、E、F 和電離區(qū)域頂端被認(rèn)為有助于形成衛(wèi)星和地面終端之間的TEC。每個(gè)區(qū)域中的電離介質(zhì)在空間上不均勻，在時(shí)間上也不穩(wěn)定。一般而言，電離背景與有序的晝夜、季 節(jié)和為期11年的太陽活動周期的更替相關(guān)，并且強(qiáng)烈依賴于地理位置和地磁活動。除電離背景之外，總 是存在著被稱為不規(guī)則性的高動態(tài)、小

5、規(guī)模、非穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。電離背景和不規(guī)則性都將使無線電波惡化， 進(jìn)一步地還會使得折射率由頻率決定，也即介質(zhì)色散。3電離背景引起的主要惡化許多效應(yīng)，例如折射、散射和群時(shí)延，在幅度上和TEC存在直接的比例關(guān)系；考慮磁場經(jīng)度分量對 射線路徑不同部分的加權(quán)后，法拉第旋轉(zhuǎn)和TEC也存在近似的比例關(guān)系。對于TEC的認(rèn)知使得許多重要 的電離層效應(yīng)能夠被定量地評估。TECTEC以Nt表示，可以用下面的公式求值：Nt = j n （s） ds（ 1）s其中：s：傳播路徑（m）n :電子密度（el/m3）e由于ne隨著晝夜、季節(jié)和太陽活動周期變化，即使知道精確的傳播路徑，對Nt進(jìn)行評估也是困難 的。為建立模型，通常提

6、供天頂路徑上1 m2截面面積內(nèi)的TEC值。該垂直柱狀體的TEC在1016到 1018 el/m2的范圍內(nèi)變化，峰值出現(xiàn)在一天中有陽光照射的時(shí)段。為了對TEC進(jìn)行評估，可以采取基于國際參考電離層（IRI）的步驟，或者采用更為靈活的、基于 NeQuick的適用于傾斜角TEC評估的步驟。所有的步驟將在下面提供。基于IRI的方法標(biāo)準(zhǔn)的電離層月中值是COSPAR-URSI IRI-95。在太陽活動為低強(qiáng)度到中等強(qiáng)度的情況下，通過數(shù)字 方法可能得到選定一系列高度（最高2 000 km）上任意地點(diǎn)、時(shí)間的電子容量值。當(dāng)太陽活動在高強(qiáng)度 時(shí)，從IRI-95得到的電子容量值可能產(chǎn)生問題。在很多場合，用峰值電子密

7、度乘以300 km的等效層厚度 評估電子容量就足夠了。基于NeQuick的方法本模型中給出的電子密度分布以一個(gè)連續(xù)函數(shù)表述，該函數(shù)所有的一階空間導(dǎo)數(shù)也是連續(xù)的。它由底 部（在F2層峰值以下）和頂層（F2層峰值以上）兩部分組成。F2層的峰值高度由M（3000）F2以及 foF2/foE比值計(jì)算得到（見ITU-R P,1239建議書）。底部由代表了 E、F1和F2層的不完全愛普斯坦層（semi-Epstein）描述。頂層也是不完全愛普斯坦 層，其高度由厚度參數(shù)決定。NeQuick模型給出了沿任意地一星或衛(wèi)星一地球路徑的電子密度和TEC。計(jì)算機(jī)程序和相關(guān)數(shù)據(jù)文件可由（國際電聯(lián)）無線電通信局得到。模型

8、精度由與無線電通信第3研究組相關(guān)的ITU-R網(wǎng)站給出了用于評估NeQuick和IRI模型精度的文件以及超 電離層的傳播數(shù)據(jù)庫。3.2法拉第旋轉(zhuǎn)在電離層中傳播時(shí)，由于地磁場的存在和等離子介質(zhì)的各向異性，線極化波的極化平面將逐步旋轉(zhuǎn)。 法拉第旋轉(zhuǎn)的幅度9,取決于無線電波的頻率、磁場強(qiáng)度以及等離子區(qū)的電子密度：9 = 2.36 x 102 Bav NTf-2（2）其中：9：旋轉(zhuǎn)的角度（rad）Bav:平均地球磁場（Wb/m2）f：頻率（GHz）Nt : TEC（el/m2）。9的典型值如圖1所示。圖1法拉第旋轉(zhuǎn)作為TEC和頻率的函數(shù)1群瑁挾尊您法拉第旋轉(zhuǎn)與頻率的平方成反比，與電子密度和沿傳播路徑的地

9、球磁場強(qiáng)度的乘積成正比。給定頻率 上的中值呈現(xiàn)出非常規(guī)則的能夠預(yù)測的每日的、季節(jié)性的、太陽活動循環(huán)的特性。因此手動調(diào)節(jié)地球站天 線的極化傾斜角可以對法拉第旋轉(zhuǎn)中這些規(guī)則的部分進(jìn)行補(bǔ)償。但是，在小時(shí)間范圍內(nèi)，由于地磁場風(fēng)暴 和相對較小范圍內(nèi)電離層騷擾的大規(guī)模移動，規(guī)則的特性可能發(fā)生較大的偏離。這些偏離是不能提前預(yù)測 的。在位于赤道近點(diǎn)角峰值附近地點(diǎn)，強(qiáng)烈而快速波動的VHF信號的法拉第旋轉(zhuǎn)角度已經(jīng)和強(qiáng)烈幅度閃 爍、快速幅度閃爍分別結(jié)合。線性天線的交叉極化鑒別能力XPD（dB），與法拉第角度9相關(guān)：（3）XPD = -20 log (tan 9)3.3群時(shí)延電離層中充電粒子的存在減緩了無線電信號在路

10、徑上的傳播。超過自由空間傳播時(shí)間的時(shí)間延遲稱為 群時(shí)延，通常以t表示。對MSS系統(tǒng)，它是必須考慮的重要因素。它的數(shù)量由以下公式計(jì)算：t = 1.345 Nt/f 2 x 10 7（4）其中：t：與真空中傳播相比的時(shí)延（s）f：傳播頻率（Hz）Nt：由傾斜的傳播路徑?jīng)Q定。圖2是對應(yīng)射線路徑上幾個(gè)電子容量情況下，時(shí)延t和頻率f的相對關(guān)系圖。不同電子容量時(shí)電離層時(shí)延和頻率的關(guān)系(Sri)徵苗W槌鯉當(dāng)TEC在1016到10i9el/m2區(qū)間變化時(shí)，在1 600 MHz頻帶附近信號的群時(shí)延在大概0.5 ns到500 ns 區(qū)間變化。圖3示出在太陽活動相對較強(qiáng)的時(shí)期內(nèi)，時(shí)延超過20 ns的日間小時(shí)的年百分

11、比。圖31.6 GHz垂直入射情況下，時(shí)延超過20 ns的日間小時(shí)年平均百分比等值曲線（太陽黑子=140）散射當(dāng)超電離層的信號占用很大的帶寬時(shí)，傳播時(shí)延（作為一個(gè)與頻率相關(guān)的函數(shù)）將引入色散。帶寬范 圍內(nèi)時(shí)延的差分與射線路徑上電子密度的積分成正比。當(dāng)帶寬固定時(shí)，相關(guān)的色散與頻率的立方成反比。 因此，在VHF波段涵蓋寬帶傳輸?shù)南到y(tǒng)必須考慮色散的影響，而在UHF波段有可能需要考慮。例如，如 圖4所示，在總的電子容量為5X1017 el/m2的情況下，信號脈沖寬度為1 口s，當(dāng)頻率為200 MHz時(shí)，差分 時(shí)延為0.02卜，而當(dāng)頻率為600 MHz時(shí)，差分時(shí)延僅為0.00074卜（見圖4）。TEC變

12、化速率在軌衛(wèi)星觀測到的TEC變化速率一部分源至射線路徑方向的變化，一部分源至電離層自身的變化。對于一顆高度22 000 km穿越極光區(qū)域的衛(wèi)星，所觀測到的TEC最大變化速率為0.7X 10】6el/m2/s。對導(dǎo)航 目的，這樣的變化速率對應(yīng)于0.11 m/s的視在速率。(ZHIAI)M案52io352555脈沖寬度（的信號）單向傳播穿越電離層，在低到高的頻譜范圍內(nèi)對應(yīng)的時(shí)延差異 io4_2210 2群時(shí)延差分（3）10-42_3 210 310210Jd5 = 5X1017el/m20531-04不規(guī)則性引起的主要惡化4.1 閃爍對3 GHz以下超電離層傳播路徑的信號，最嚴(yán)重的中斷之一來自電離

13、層閃爍。電離密度規(guī)模較小的不 規(guī)則結(jié)構(gòu)引起的閃爍現(xiàn)象，主要機(jī)制表現(xiàn)為前向散射和衍射，它使得接收機(jī)端信號不再穩(wěn)定，在幅度、相 位和到達(dá)方向上產(chǎn)生波動。閃爍的不同方面對系統(tǒng)性能的影響不同，這取決于系統(tǒng)的調(diào)制方式。最通常使 用的表征波動強(qiáng)度的參數(shù)是閃爍指數(shù)S4由公式（5）定義：S4（5）其中I是信號強(qiáng)度，。表示平均。散射指數(shù)s4與波動強(qiáng)度峰一峰值相關(guān)。準(zhǔn)確的關(guān)系取決于強(qiáng)度的分布。對于大范圍內(nèi)s4的取值， Nakagami分布最好地描述了強(qiáng)度分布。當(dāng)S4趨近于1.0,分布趨近于瑞利分布。偶爾S4的值可能超過1而達(dá) 到1.5，這應(yīng)歸于不規(guī)則性引起的電波會聚。當(dāng)取值小于）.6, S4顯示出與y-的穩(wěn)固關(guān)系

14、，在VHF和UHF波段的大多數(shù)寬頻觀測中，光譜指數(shù)u的取值為1.5。當(dāng)S4大于0.6，閃爍更強(qiáng)，光譜指數(shù)減小，這應(yīng)歸于瑞 利衰減受到多次散射的強(qiáng)烈影響而引起閃爍的飽和。表1依據(jù)經(jīng)驗(yàn)提供了 S4和近似的峰一峰波動值P徹c（dB）方便的轉(zhuǎn)化，這個(gè)關(guān)系能夠近似地表示為：Pfic = 27.5 x S 41.26（6）閃爍指數(shù)的經(jīng)驗(yàn)性轉(zhuǎn)換表S4f0.11.50.23.50.360.48.50.5110.6140.7170.8200.9241.027.54.2閃爍與地理、春（秋）分和太陽的相關(guān)性在地理上有兩個(gè)強(qiáng)烈的閃爍區(qū)域，一個(gè)在高緯度區(qū)域，另一個(gè)在地磁赤道土 20的區(qū)域（如圖5所 示）。在這兩個(gè)區(qū)域，

15、一直到吉赫茲的頻率已經(jīng)觀測到嚴(yán)重的閃爍，而在中緯度區(qū)域閃爍主要影響 VHF 信號。所有的區(qū)域在晚間均存在顯著的活動最大值，這一點(diǎn)同樣在圖5中示出。在赤道區(qū)域吉赫茲頻率 上，已經(jīng)觀測到閃爍活動在秋分時(shí)很活躍，而在春分時(shí)達(dá)到峰值。在暫時(shí)特性方面，電離層閃爍的衰落速率大約為0.1到1Hz。一個(gè)典型的閃爍事件從當(dāng)?shù)仉婋x層日落 時(shí)開始，并能持續(xù)30分鐘到一個(gè)小時(shí)。在太陽活動極大值的年份，對于赤道區(qū)域的臺站，電離層閃爍幾 乎每天晚上日落后都會發(fā)生，4 GHz信號幅度的峰一峰波動將超過10 dB。在太陽活動最大值和最小值年份，L波段閃爍衰落的深度(與交叉影線的深度成比例)0531-05電離層閃爍模型為了對地

16、一空路徑上的電離層閃爍的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測，建議使用全球電離層閃爍模型(GISM)。由于 閃爍是一個(gè)與衛(wèi)星和地面站位置、數(shù)據(jù)、時(shí)間和工作頻率相關(guān)的函數(shù)，GISM允許預(yù)測S4指數(shù)、幅度衰落 的深度、相位的均方根值和角偏差。這個(gè)模型基于多相位篩選方法，其主要內(nèi)部參數(shù)的缺省值如下：一強(qiáng)度譜的斜率，p=3一不規(guī)則性的平均大小，Lo=500 km電子密度波動的標(biāo)準(zhǔn)偏差，%= 0.2。在使用NeQuick電離層模型的子程序中考慮了射線彎曲度并對電離層背景的特性進(jìn)行了計(jì)算。GISM 的源程序和相關(guān)文檔可以從與無線電通信第3研究組相關(guān)的ITU-R網(wǎng)站得到。瞬時(shí)統(tǒng)計(jì)和頻譜特性4.4.1瞬時(shí)統(tǒng)計(jì)在一個(gè)電離層閃爍的事件中

17、，Nakagami密度函數(shù)被認(rèn)為足夠接近描述幅度的瞬時(shí)分布。信號強(qiáng)度的 密度函數(shù)由下式給出：p(I) = mm Im -1 exp (?ml)(7)r(m)這里Nakagami “m系數(shù)”與閃爍指數(shù)S4相關(guān)：m = 1/S2（8）4在公式（7）的計(jì)算中，平均強(qiáng)度值I規(guī)一化為1.0。對信號在給定門限以上或以下的時(shí)間部分的計(jì) 算，在很大程度上由于對應(yīng)于Nakagami密度的分布函數(shù)，通過如下式表述的限定格式而得到簡化：（9）p(i)= f，心ummU0(m)其中（m,ml）和（m）分別為不完整和完整的伽馬函數(shù)。使用公式（9）可以計(jì)算出一個(gè)電離層事件內(nèi)信號 在給定門限以上或以下的時(shí)間部分。例如，信號

18、低于平均數(shù)X dB的時(shí)間部分由P（10-x/i0）給出，信號高于 YdB的時(shí)間部分由1-P（10Y/10）給出。4.4.2 頻譜特性因?yàn)殡婋x層閃爍被認(rèn)為是由于相對固定折射率的不規(guī)則性在無線電波路徑的水平移動而引起的，因此 空間和時(shí)間上的功率譜與漂移速率有關(guān)。實(shí)際關(guān)系取決于不規(guī)則成分（功率譜）以及大量其他的物理因 素。因此，功率譜可以用一個(gè)寬闊范圍的斜線族表示。根據(jù)不同的觀測資料報(bào)告，斜率范圍從fT到f -6。 一個(gè)典型的頻譜特性如圖6所示。如果沒有直接測量結(jié)果，建議將如圖所示的尸3斜率用于系統(tǒng)應(yīng)用。4.5幾何考慮天頂角關(guān)系在大部分模型中，S:表現(xiàn)為與傳播路徑上的天頂角（，）的割線成比例，這個(gè)關(guān)

19、系直到i - 70都是正確 的。對于更大的天頂角，4關(guān)系式取值范圍應(yīng)該從1/2到i正割值的一次冪。季節(jié)一經(jīng)度關(guān)系閃爍的發(fā)生和S4的幅度與經(jīng)度和季節(jié)有關(guān)，這個(gè)關(guān)系可以由如圖7b所示的角度。參數(shù)化。該角度是不 規(guī)則層高度上經(jīng)過視距的磁力線頂點(diǎn)處日落明暗界限和當(dāng)?shù)卮抛游缇€的夾角。季節(jié)一經(jīng)度關(guān)系的加權(quán)函數(shù) 由下式給出：s 4 氐 exp - W（10）其中W是加權(quán)常數(shù)，它取決于位置和當(dāng)年的歷日。例如，使用坦瓜、中國香港和夸賈林環(huán)礁得到的數(shù) 據(jù)，加權(quán)常數(shù)的數(shù)值能夠如圖8所示建模。對地靜止軌道衛(wèi)星(Intelsat-IV)在4 GHz功率譜密度估計(jì)1977 年 4 月 28-29 H 信號波動波動頻率(H

20、z)1977年4月28-29日傍晚中國臺北地球站觀測到的閃爍事件0531-06A:在事件發(fā)生前30分鐘B：在開始時(shí)C: 1小時(shí)后D： 2小時(shí)后E: 3小時(shí)后F: 4小時(shí)后圖7aF區(qū)域高度上傳播路徑和磁力線的交叉點(diǎn)圖7b如圖7a所示磁力線頂點(diǎn)處當(dāng)?shù)卮抛游缇€和日落明暗界限的夾角圖80531-084.6累計(jì)統(tǒng)計(jì)當(dāng)考慮設(shè)計(jì)衛(wèi)星無線電通信系統(tǒng)和對頻率共用進(jìn)行評估時(shí)，通信工程師不僅需要考慮一個(gè)事件中系統(tǒng) 惡化和干擾，還需要考慮長期的累積發(fā)生統(tǒng)計(jì)。對于通信系統(tǒng)，包括最簡單無線電系統(tǒng)配置的一個(gè)對地靜 止軌道衛(wèi)星，建議使用圖9和圖10對發(fā)生概率進(jìn)行評估和定標(biāo)。其中引用的太陽黑子數(shù)是12個(gè)月的平均 太陽黑子數(shù)。信

21、號強(qiáng)度的長期累積分布尸與平均值相關(guān)，可以由峰一峰波動值& (如圖10中所示)的長期累積統(tǒng) 計(jì)F(E)得到： TOC o 1-5 h z P(I) = 2： f p (I)(11)i=0 其中：f0 = F (E E)(11a)f = F (號空 號+1)(i=1, 2,，n - 1)(11b) (11c)弓和&分別是峰一峰波動值的最小和最大值，n是用戶感興趣的&的間隔數(shù)目。P.(I) = r (m, m.I) / r(m.)(lid)4i4nS 40 =m = 1/S2一 1 J 1/1.26_27.5 . 2 _（lie）（llf）1/1.26(i = 1, 2, . n - 1)（11g）

22、-X .J n 一1 + 327.541/1.26（11h）圖11示出一個(gè)由圖10曲線P6得到信號強(qiáng)度長時(shí)間累積分布的例子。4.7電離層閃爍和降雨衰落同時(shí)發(fā)生電離層閃爍和降雨衰落是物理起源完全不同的兩種損傷。但是，在太陽黑子高發(fā)的年份，在赤道區(qū) 域這兩種效應(yīng)可能在一個(gè)年度百分比時(shí)間內(nèi)同時(shí)發(fā)生，這對系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常重要。印度尼西亞Djutiluhar地球站記錄到的4 GHz頻帶內(nèi)累積同時(shí)發(fā)生時(shí)間大約為每年0.06%。這么高的數(shù)值對于ISDN類型的應(yīng) 用是不可接受的。同時(shí)發(fā)生事件具有非常顯著的特征，與只有一個(gè)損傷發(fā)生的情況（無論是閃爍還是降雨衰落單獨(dú)存 在）相比總是存在巨大差異。單獨(dú)的電離層閃爍不是一

23、個(gè)去極化現(xiàn)象，單獨(dú)的降雨衰落不是一個(gè)信號波動 現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)生事件在交叉極化信道上產(chǎn)生嚴(yán)重的信號波動。這些同時(shí)發(fā)生事件的認(rèn)識對于要求高穩(wěn)定性 的衛(wèi)星一地球無線電系統(tǒng)應(yīng)用是必需的。1025215252IO10 I .255075100125150175對應(yīng)太陽黑子月平均數(shù)的4 GHz赤道電離層閃爍的關(guān)系曲線10月太陽黑子數(shù)方框圖指的是不同載波在一年內(nèi)的變化范圍A： 1975-1976年，中國香港和拜赫賴因，15個(gè)載波中國臺北，2個(gè)載波12個(gè)站，50個(gè)載波中國香港，12個(gè)載波中國香港，10個(gè)載波 中國香港，6個(gè)載波 0531-09B： 1974年,Longovilo, 1 個(gè)載波C： 1976-19

24、77 年,D： 1970-1971 年，E： 1977-1978 年,F： 1978-1979 年，G： 1979-1980 年，4.8 GHz閃爍模型對在給定情況下預(yù)期發(fā)生的閃爍效應(yīng)進(jìn)行評估可以遵循以下步驟：步驟/：圖10提供赤道電離層路徑上閃爍發(fā)生的統(tǒng)計(jì)4 GHz頻率接收衛(wèi)星信號的峰一峰波動便 （dB）， fluc衛(wèi)星位于東面仰角20（P實(shí)曲線）和衛(wèi)星位于西面仰角30（I虛曲線）。每年中不同時(shí)間和不同太陽 黑子數(shù)的數(shù)據(jù)已經(jīng)給出。步驟2：圖10示出4 GHz的情況，對于其他感興趣的頻率f（GHz）內(nèi)的取值可以通過原數(shù)值乘以（f4）-.5 得到。100.510111213140.020.010

25、123456789峰一峰波動(dB)SSN范圍10-1512-2620-7044-110110-160153-1650531-10步驟3：對地理位置和每天發(fā)生的P徹c的分布，可通過圖5對進(jìn)行定性評估。步驟4：作為鏈路余量計(jì)算的一個(gè)要素，?脈與信號損失Lp相關(guān)L Pfl N2。步驟5：在描述閃爍中使用最為廣泛的參數(shù)閃爍指數(shù)S4在4.1定義，使用表1從Pflcc中可得到其取值。圖10中國香港地球站（曲線II，P1，I3-I6, P3-P6）和中國臺北地球站（曲線P2和12）觀測到的峰一峰波動值年統(tǒng)計(jì)表10.20.10.05曲線P1P2P3P4P5P6時(shí)間1976 年 3 月1977 年 6 月19

26、78 年 3 月1978 年 10 月1979 年 12 月1980 年 6 月圖11一個(gè)信號強(qiáng)度長期累積統(tǒng)計(jì)的例子(4 GHz, 20仰角)0-1-2-4縱軸未超過的時(shí)間百分比0531-110.1 0.2 0.5 15102030 40 50 60 70 80909598 99 99.5 99.8 99.999.99mp)映理nine0.015 吸收當(dāng)直接信息無法得到時(shí)，對于30 MHz以上頻率的電離層吸收損耗能夠通過依照(sec i)/f 2關(guān)系式建立 的可用模型進(jìn)行估計(jì)，其中i是電離層中傳播路徑的天頂角。對于赤道和中緯度區(qū)域，70 MHz以上頻率的 無線電波確定可以穿過電離層而不會被顯著吸收。中緯度區(qū)域的測量顯示，通常情況下垂直入射單向穿越電離層，30 MHz的典型吸收為0.2到0.5 dB。 在太陽耀斑期間，吸收增加但將小于5 dB。吸收的增強(qiáng)會在高緯度區(qū)域發(fā)生，應(yīng)歸于極冠和極光現(xiàn)象，這 兩種現(xiàn)象在隨機(jī)區(qū)間發(fā)生，持續(xù)不同的時(shí)間范圍，其效應(yīng)是終端站位置和路徑仰角的函數(shù)。因此，對于大 多數(shù)有效系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這兩個(gè)現(xiàn)象應(yīng)該統(tǒng)計(jì)地對待，并且記住極光吸收持續(xù)時(shí)間以小時(shí)計(jì)而極冠吸收持續(xù)時(shí) 間以天計(jì)。5.1極光吸收高能電子使得D和E區(qū)域電子濃度增加，因而引起極光吸收。觀測到的吸收區(qū)域覆蓋10到20的 緯度范圍，中