卫星链路中的雨衰如何计算？

雨衰是指因降雨造成的每千米的链路衰减（如图1）。使用此图表时，应从横坐标上的频率开始看。垂直移动至预期的降雨量线上，然后再向左移动到纵坐标上，即可得到每千米的雨衰。

图1中所含的表给出了几种降雨量和雾密度的衰减图曲线，接着将每千米的衰减乘以链路穿过雨的距离。

图1 雨衰是频率和降雨量的函数

对于空间链路，还有另一个复杂的问题。太空不存在降雨。因此雨衰仅适用于降雨开始的高度和地球站的高度之间。

图2给出了0°等温线的高度与纬度和概率的关系。雨从处于0摄氏度的大气（即0°等温线）的高度下降。在这个高度往上，雨水冻结成冰，而冰造成的衰减可以忽略不计。

图2 0°等温线落在给定高度以下的概率是纬度的函数

如图3所示，通过将0°等温线高度除以该角度的正弦值来计算穿过雨的路径长度。注意，如果链接是在卫星和飞机之间，则雨衰适用的距离是0°等温线以下的链路部分。

图3

地球终端相对飞机的高度。由于雨衰是概率性的，而不是可时刻计算的，故图1中的图表（0°等温线高度相对于纬度的概率）十分有参考意义。例如，如果考虑链路性能水平的99%可靠性，应从地球站的纬度开始，然后上移到1%线，接着左移到纵坐标，即可找到0°等温线的预期高度。

举个例子：在北纬40°，1%线大约位于2 km的高度，卫星位于当地地平线上方30°，30°的正弦为0.5。因此，穿过雨的距离为2 km / 0.5 = 4 km。如果下大雨且链路为15 GHz，则雨衰（见图2）为0.73 dB/km乘以4 km，即2.9 dB。如果下小雨，每千米雨衰为0.033 dB/km，由此可得10 km以上的雨衰为0.3 dB。

图4说明了卫星在当地地平线上方的高度可根据定义的平面三角形确定。