earthSurfacePermittivity
地表材料的介电常数和电导率
语法
描述
的earthSurfacePermittivity函数根据ITU-R P.527中提出的方法和方程计算地球表面材料的电气特性(相对介电常数、电导率和复杂相对介电常数)[1]．的earthSurfacePermittivity函数提供各种语法来解释与指定表面材料相关的特征。
［计算在指定频率和温度下纯水的电特性。对于纯水，温度设置必须大于0℃。ε，σ，complexepsilon= earthfacepermittivity ('pure-water'，足球俱乐部，临时）
［计算土壤在特定频率、温度、砂率、粘土率、比重和体积含水量下的电特性。ε，σ，complexepsilon= earthfacepermittivity ('soil'，足球俱乐部，临时，sandpercent，claypercent，specificgravity，vwc）
［除前面语法中的输入参数外，还设置土壤容重。ε，σ，complexepsilon= earthfacepermittivity ('soil'，___，bulkdensity）
例子
比较无盐海水与纯水的介电常数和电导率
比较无盐(零盐度)海水与纯水的相对介电常数和电导率。
指定载波频率为9 GHz，温度为30℃，盐度为0。
Fc = 9e9;%载波频率，单位为Hz。温度= 30;盐度= 0;
计算相对介电常数和电导率。
[epsilon_pure_water,sigma_pure_water] = earthSurfacePermittivity(“纯水”、fc、临时);[epsilon_sea_water,sigma_sea_water] = earthSurfacePermittivity(“海水”、fc、临时、盐度);
确认无盐海水和纯水具有相等的相对介电常数和电导率。
isequal (epsilon_pure_water epsilon_sea_water)
ans =逻辑1
isequal (sigma_pure_water sigma_sea_water)
ans =逻辑1
比较湿冰和干冰的介电常数和电导率
比较0℃下无液态水的湿冰与干冰的相对介电常数和电导率。确认结果的差异可以忽略不计。
指定载波频率为12ghz。
Fc = 12e9;%载波频率，单位为Hz。
计算液态水为零的湿冰的相对介电常数和电导率。
Liqfrac = 0;[epsilon_wet_ice_0,sigma_wet_ice_0] = earthSurfacePermittivity(“wet-ice”、fc liqfrac);设置液态水体积分数为0。
计算干冰在0℃时的相对介电常数和电导率。
Temp = 0;[epsilon_dry_ice_0,sigma_dry_ice_0] = earthSurfacePermittivity(“干冰”、fc、临时);设置温度为0。
比较了0℃下无液体的湿冰与干冰的相对介电常数和电导率。确认0℃下无液体的湿冰与干冰的相对介电常数和电导率基本相等。
epsilon_wet_ice_0-epsilon_dry_ice_0
Ans = 8.8818e-16
sigma_wet_ice_0-sigma_dry_ice_0
Ans = -9.2179e-16
画出干冰和湿冰的介电常数和电导率与频率的关系。对于干冰，改变温度。对于湿冰，改变液态水的体积分数。计算介电常数和电导率arrayfun申请earthSurfacePermittivity函数赋给数组输入的元素。
Freq = repmat([0.1,10,20,40,60]*1e9,6,1);Temp = repmat((-100:20:0)'，1,5);Liqfrac = repmat((0:0.2:1)'，1,5);[epsilon_dry_ice, sigma_dry_ice] = arrayfun(@(x,y)earthSurfacePermittivity(“干冰”, x, y)、频率、温度);[epsilon_wet_ice, sigma_wet_ice] = arrayfun(@(x,y)earthSurfacePermittivity(“wet-ice”, x, y)、频率、liqfrac);
在指定范围内显示平铺表面图。
nexttile surf(temp,freq,epsilon_dry_ice，“FaceColor”，的插值函数)标题(“干冰的介电常数”)包含(的温度(℃)) ylabel (的频率(赫兹)nexttile surf(temp,freq,sigma_dry_ice，“FaceColor”，的插值函数)标题(“干冰的导电性”) nexttile surf(liqfrac,freq,epsilon_wet_ice，“FaceColor”，的插值函数)标题(“湿冰的介电常数”)包含(“液体分数”) ylabel (的频率(赫兹)nexttile surf(liqfrac,freq,sigma_wet_ice，“FaceColor”，的插值函数)标题(“湿冰的导电性”）
计算各种土壤混合物的介电常数和电导率
计算根据ITU-R P.527，表1文本分类定义的各种土壤混合物的相对介电常数和电导率。
初始化常量值和数组值的计算变量。
Fc = 28e9;%频率(Hz)温度= 23;%温度，单位为°CVWC = 0.5;体积含水量pSand = [51.52;41.96;30.63;5.02);含砂率pClay = [13.42;8.53;13.48;47.38);粘土百分比Sg = [2.66;2.70;2.59;2.56);比重Bd = [1.6006;1.5781;1.5750;1.4758);堆积密度(g/cm^3)
计算这些文本分类的相对介电常数和电导率:砂质壤土，壤土，粉质壤土和粉质粘土。使用arrayfun申请earthSurfacePermittivity函数赋给数组输入的元素。将结果制成表格。
[介电常数，导电性]= arrayfun(@(w,x,y,z) earthfacepermittivity (.．.“土壤”、fc、临时w, x, y, vwc, z), pSand, pClay, sg, bd);p淤泥= 100 - (pSand + pClay);粉砂百分比soilType = [“砂壤土”；“泥”；“粉砂壤土；“粉质粘土];varNames1 = [“土壤文本分类”；“沙子”；“土”；“淤泥”；“比重”；“体积密度”];varNames2 = [“土壤文本分类”；“介电常数”；“导”];
ITU-R P.527，表1规定了使用这些土壤文本分类的土壤混合物的砂率、粘土率、比重和容重。
表(soilType、pSand pClay pSilt, sg, bd,“VariableNames”varNames1)
ans =4×6表粘土砂淤泥比重容重土壤文本分类 ___________________________ _____ _____ _____ ________________ ____________ " 壤”51.52 13.42 35.06 2.66 1.6006 41.96 8.53 49.51 2.7 1.5781”沙壤土粉质粘土“30.63 13.48 55.89 2.59 1.575 5.02 47.38 47.6 2.56 1.4758
这些土壤分类的相对介电常数和电导率包括在这个表中。
表(soilType、介电常数、电导率,“VariableNames”varNames2)
ans =4×3表土壤文本分类介电常数电导率 ___________________________ ____________ ____________ " 砂壤土壤土“15.281 - 18.2 14.563 - 16.998“沙壤土粉质粘土“13.965 - 16.011 12.861 - 14.647
计算植被的介电常数和电导率
计算相对介电常数和电导率随频率的植被，变化的重量水含量和温度。
计算指定环境下植被的相对介电常数和电导率。
Fc = 10e9;%频率(Hz)温度= 23;%温度，单位为°CGWC = 0.68;重量水含量[epsilon_veg, sigma_veg] =.．.earthSurfacePermittivity (“植物”、fc、临时gwc)
Epsilon_veg = 20.5757
Sigma_veg = 4.9320
计算绘制介电常数和电导率所需的值arrayfun申请earthSurfacePermittivity函数赋给数组输入的元素。
对于一定的温度范围，计算数值以绘制在0.68重量水含量下植被的介电常数和电导率与频率的关系。
Fc = repmat([0.1,10,20,40,60]*1e9,6,1);Gwc1 = 0.68;Temp1 = repmat((-20:20:80)'，1,5);[epsilon_veg_gwc, sigma_veg_gwc] =.．.arrayfun (@ (x, y) earthSurfacePermittivity (“植物”, x, y, gwc1)、fc temp1);
对于重量水含量的范围，计算数值以绘制10°C下植被的介电常数和电导率随频率的关系。
Temp2 = 10;Gwc2 = repmat((0.2:0.1:0.7)'，1,5);[epsilon_veg_tmp, sigma_veg_tmp] =.．.arrayfun (@ (x, z) earthSurfacePermittivity (“植物”temp2, x, z)、fc gwc2);
在指定范围内显示平铺表面图。
图tiledlayout(2,2) nexttile surf(temp1,fc,epsilon_veg_gwc“FaceColor”，的插值函数)标题(“0.68 gwc时植被的介电常数”)包含(的温度(℃)) ylabel (的频率(赫兹)nexttile surf(temp1,fc,sigma_veg_gwc)“FaceColor”，的插值函数)标题(“0.68 gwc时植被的导电性”nexttile surf(gwc2,fc,epsilon_veg_tmp，“FaceColor”，的插值函数)标题(“10°C时植被的介电常数”)包含(“重量含水量”) ylabel (的频率(赫兹)nexttile surf(gwc2,fc,sigma_veg_tmp，“FaceColor”，的插值函数)标题(“10°C时植被的导电性”）
输入参数
输出参数
更多关于
参考文献
[1]国际电信联盟无线电通信部门。地球表面的电特性．推荐P.527-5。ITU-R, 2019年8月14日批准。https://www.itu.int/rec/r - rec p.527 i/en——5 - 201908。
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