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太赫兹波在电磁波谱中位于微波和红外波之间,具有瞬态性、宽带性、低能量性、透射性等优点,在分子光谱、生物医学、空间通信、大气遥感和雷达探测等领域有广阔的应用前景。太赫兹波在大气中的传输特性是太赫兹波空间应用的基础,研究不同温度、湿度、大气压强和海拔高度等条件下太赫兹波的大气衰减系数,找到透过率窗口的位置和宽度对于促进该频段在空间中的应用具有重要意义。本文的研究内容可以归纳如下:1、介绍了太赫兹波的空间应用以及研究太赫兹波大气传输特性的重要性,并综述了太赫兹波大气传输特性的国内外发展历史和研究现状。2、根据HITRAN数据库中的光谱参数,用逐线计算方法计算了水蒸气和氧气的谱线吸收,用MT_CKD模型计算了水蒸气的连续吸收。考虑到气温、气压和相对湿度对吸收系数的影响,比较了0~8 THz的太赫兹波的吸收系数随这三个因素的变化,并给出了大气窗口的频率。通过对不同海拔高度的吸收系数进行计算,分析了高频太赫兹波在高空尤其是平流层中远距离传输的可行性。3、根据米氏散射理论对气溶胶粒子的散射特性参数进行计算,以此为基础在高能见度天气中计算太赫兹波的单次散射衰减,在低能见度天气中用蒙特卡罗法解决多次散射问题。并且分析了我国海雾和内陆雾以及塔克拉玛干沙漠和毛乌素沙漠中太赫兹波的衰减、散射、透过率情况。4、在实验室环境下用远红外傅里叶光谱仪(FTIR)搭建了太赫兹波大气传输特性实验平台,测量了不同压强和湿度条件下0.5 THz~7.5 THz频段的太赫兹波传输2.3 m的透过率,用比尔-朗伯定律反推大气吸收系数,实验结果与理论计算结果吻合得很好。