テラヘルツ波 大気減衰率 提供サービス

NICTではTHz標準の整備、データベースの拡充を進めています。THｚ領域の電波には以下の特徴があります。

テラヘルツ波の特徴

テラヘルツ波は大気中における減衰が大きく、その減衰率は周波数に大きく依存します。
ここでは各周波数におけるテラヘルツ波減衰率を計算します（１気圧、中緯度域モデル大気条件下）。
これは、テラヘルツ通信やテラヘルツ製品開発などにおいて、「テラヘルツ波が届く距離」を事前に見積るなどの用途に役に立つことが期待されます。

周波数を入力して下さい *入力値の範囲は 0.001 〜 3.0 THz
THz
右のボックスにパワー値を入力すると、波が1m移動した後の減衰したパワー値を計算できます
[W]
電波減衰率
[dB/km]



パワー（減衰後）
[W/m]

AMATERASU[7,8] は、NICTの電磁波伝搬モデルです。Pardoなど最新の計算式[2,3,4]にテラヘルツ波分光実測定[5,6]データを取り入れました。
テラヘルツの電磁波伝搬計算は、従来、モデル方程式を用いた複雑な計算が必要な上、不確定性が非常に大きいものでした。AMATERASUによるテラヘルツ波大気減衰率提供サービスにより大気中におけるテラヘルツ波減衰の簡易的な見積りが可能になりました。

波形データはこちらからダウンロードできます

参考文献(*)

[1] Liebe, H. J., G. A. Hufford and M. G. Cotton, “Propagation Modeling of Moist Air and Suspended Water/Ice at Frequencies Below 1 000 GHz”, AGARD 52nd Specialists’ Meeting of the Electromagnetic Wave Propagation Panel, Palma de Mallorca, Spain, 3 1 to 3-10, 17-21 May, 1993.
[2] Rosenkranz, P. W., “Water Vapor Microwave Continuum Absorption: A Comparisn of Measurements and Models”, Radio Science, 33(4), 919-928, 1998.
[3] Rosenkranz, P. W., “Correction to “Water Vapor Microwave Continuum Absorpon: A Comparison of Measurements and Models”, Radio Science, 34(4), 1025, 1999.
[4] Pardo, Juan R., Cernicharo, Jos, and Serabyn, Eugene, “Atmospheric Transmission at Microwaves (ATM): An Improved Model for Millimeter/Submillimeter Applications”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 49, No. 12, December 2001, pp. 1683-1694.
[5] H.Hoshina, T. Seta, T. Iwamoto, I. Hosako, C. Otani, Y. Kasai (2008), Precise measurement of pressure broadening parameters for water vapor with a terahertz time domain spectrometer, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 109(12-13), 2303 2314, DOI:10.1016/j.jqsrt.2008.03.005.
[6] T.Seta, H.Hoshina, Y.Kasai, I.Hosako, C.Otani, S.Loow, J.Urban, M.Ekstrm, P.Eriksson, and D.Murtagh (2008), Pressure broadening coefficients of the water vapor lines at 556.936 and 752.033 GHz, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 109(1), 144-150, DOI:10.1016/j.jqsrt.2007.06.004.
[7] P.Baron, J.Mendrok, Y.Kasai,S.Ochiai, T.Seta, K.Sagi, K.Suzuki, H.Sagawa, and J.Urban (2008), AMATERASU: Model for Atmospheric TeraHertz Radiation Analysis and Simulation, Journal of the National Institute of Information and Communications Technology, 55(1), 109-121.
[8] J.Mendrok, P.Baron, and Y.Kasai (2008), The AMATERASU Scattering Module, Journal of the National Institute of Information and Communications Technology, 55(1), 123 133.