3.4.3 传播损耗

在低于6GHz的较低频率下，波的衰减主要是由自由空间中的分子吸收引起的。但是在较高的频率下，由于波长接近灰尘、雨、雪或冰雹的大小，米氏散射的影响变得更加严重。另外，大气中氧气、氢气和其他气体的各种共振会导致某些频段被吸收大量信号。

对于183GHz、325GHz、380GHz、450GHz、550GHz和760GHz频段，其特殊性质使其在空气中经受更大的距离衰减，大带宽信道传输距离将非常迅速地衰减到几十米、几米甚至更短，因此这些特定的频带非常适合短距离和安全通信。与Sub-6G频带相比，一些频段的毫米波与THz遭受着较小的损耗，在300GHz空气的传播中，比自由空间传播引起的损耗少10dB/km。在600GHz与800GHz之间的大部分频谱遭受100dB/km至200dB/km的衰减，但在100米以上的距离时衰减仅为10dB/km至20dB/km。但是高增益天线可以较好地克服大气衰减，该技术也意味着未来移动行业能够使用小型蜂窝架构能在高达800GHz的频率下工作。

在100GHz至500GHz之间，雨不会引起额外的衰减。对于城市中200m范围传播毫米波频段，雨雪衰减可以通过额外的天线增益来克服。在THz和红外频率下，雨、雾、灰尘和空气湍流环境下的接收功率相对于晴天的变化较小。另外，在降雪期间需要更高的发射功率来保持相同的数据速率，对于100GHz以上的毫米波与THz无线信道，经历的最大降雨衰减可以达到30dB/km。

在高频波段考虑较高的信道损耗时，也应考虑高频下天线将更加定向且具有更高的增益。弗里斯自由空间方程与天线增益很容易证明更高频率的链路是可行的，损失更少。理论上，只要天线的物理尺寸在链路两端的频率上保持不变，自由空间中的路径损耗就会随着频率的增加而二次下降。较高频率下无线链路能够使用更宽的带宽，同时保持与较低频率下相同的信噪比，这意味着高度定向的可操纵天线将使移动系统能够克服空气引起的衰减，进入THz区域。