モデルの概要
雲・霧の中を伝搬する電波は伝搬距離に応じて伝搬損失を受ける．伝搬損失は指数関数減衰モデルで定義されており，損失量は伝搬距離と雲・霧の水分含水量により計算される．正確な損失を計算するためには，伝搬経路内の雲・霧の分布や水分含水量の情報が必要だが，気象観測データによる参照値を用いる事で，平均的な損失を計算する事も可能である．
数式
電波が雲・霧の中を通過した場合，通過した距離に比例した透過損失\(\gamma_c\) [dB/km] が発生するモデルである．損失係数\(\gamma_c\) は以下で定義される
\(
\gamma_c (f, T) = K_l (f, T) M \\
\tag{1}
\)
ここで、
\(M\) : 雲の水分密度 [g/m3]
\(
K_l (f, T) = \frac{0.819 f}{\varepsilon” (1 + \eta^2)} \\
\tag{2}
\)
\(
\eta = \frac{2 + \varepsilon’}{\varepsilon”} \\
\tag{3}
\)
\(
\varepsilon” (f) = \frac{f (\varepsilon_0 – \varepsilon_1)}{f_p \left[ 1 + (f / f_p)^2 \right]} + \frac{f (\varepsilon_1 – \varepsilon_2)}{f_s \left[ 1 + (f / f_s)^2 \right]} \\
\tag{4}
\)
\(
\varepsilon’ (f) = \frac{\varepsilon_0 – \varepsilon_1}{\left[ 1 + (f / f_p)^2 \right]} + \frac{\varepsilon_1 – \varepsilon_2}{\left[ 1 + (f / f_s)^2 \right]} + \varepsilon_2 \\
\tag{5}
\)
\(
\varepsilon_0 = 77.66 + 103.3 (\theta – 1) \\
\tag{6}
\)
\(
\varepsilon_1 = 0.0671 \varepsilon_0 \\
\tag{7}
\)
\(
\varepsilon_2 = 3.52 \\
\tag{8}
\)
\(
\theta = \frac{300}{T} \\
\tag{9}
\)
\(
f_p = 20.20 – 146 (\theta – 1) + 316 (\theta – 1)^2 \\
\tag{10}
\)
\(
f_s = 39.8 f_p \\
\tag{11}
\)
パラメータ
| 記号 | パラメータ説明[単位] |
| \(f\) | 搬送波周波数 [GHz] ※200 GHz以下 |
| \(T\) | 温度 [K] |
| \(M\) | 雲の水分密度 [g/m3] |
| \(d\) | 伝搬距離 [km] |
※ 雲の水分密度については実測値が必要
※ 実測値がない場合，European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)のERA-40データを利用できる ( https://www.itu.int/rec/R-REC-P.840-8-201908-I/en )
計算例
・霧：水分量かなり低い例 (視界300 m)
・雲：水分量かなり高い例
