Millimeter and optical wave propagation experiments under snow, fog, and rain conditions at Akita

Abstract

Simultaneous millimeter wave and optical wave propagation experiment was made at 82 GHz and 350 THz on a 1.4 km range in Akita, where a great deal of snow falls in winter. About one year data ware analyzed in order to clarify the dependence of propagation characteristics of these waves on rain, snow, and fog. It is demonstrated that the use of millimeter waves is advantageous for snow and fog due to their very small attenuation under these conditions. On the other hand, millimeter waves suffer larger attenuation than optical waves in the case of rain. In other words, one of the millimeter wave and optical wave suffers smaller attenuation than the other depending on rain, snow, and fog. This result indicates that a frequency diversity operation using both millimeter waves and optical waves will provides reliable communication systems for all weather conditions.

秋田県において1.4kmの範囲で82GHzおよび350THzのミリ波ならびに光の同時伝搬実験を行った。この地方は冬季に降雪が多い。降雪、霧、および降雨に対するこれらの波の伝搬特性依存性を明らかにするため、約1年分のデータを解析した。その結果、降雪および霧の条件の下では、減衰が極めて小さいという理由から、ミリ波を使うことが有利であることが立証された。これに対して、降雨下では、ミリ波は光よりも減衰が大きかった。換言すれば、ミリ波および光は降雨、降雪、および霧に依存する他の波よりも減衰が小さい。この結果は、ミリ波および光を用いる周波数ダイバーシチ操作が全天候型の信頼性の高い通信システムを提供することを示している。