T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   19 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   3 6 4 ~ 3 7 1   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 9 i2 . 1 8 1 4 8     364       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Effec ts of hu midit y  on   sa nd an d dus sto rm a t tenuatio predictions   ba sed o n 14  GHz  mea s urement         E lt a hir Id ri s   E lt a hir  M o ha m ed 1 ,   E lf a t ih A.   A.   E ls heik h 2 ,   A.   Awa d B a bik er 3 ,   I s la m   Md .   Ra f iqu l 4   M o ha m a d H a di H a ba ebi 5 ,   A is ha   H .   Abdu lla 6 E les s a id S a a d 7   1, 4, 5, 6   De p a rtme n o El e c tri c a a n d   Co m p u ter E n g in e e rin g ,   I n tern a ti o n a Isla m ic Un i v e rsity   M a la y sia ,   M a lay sia     2 De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g i n e e rin g ,   Kin g   Kh a li d   Un i v e rsity ,   Ab h a a ,   S a u d i   Ara b i a     3, 7 De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g i n e e rin g ,   Ka ra ry   Un i v e rsity ,   Om d u rm a n S u d a n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   7 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Sep   20 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   Sep   3 0 ,   2 0 2 0       S e v e ra m o d e ls   we re   p ro p o se d   t o   p re d ict  th e   a tt e n u a ti o n   o f   m icro w a v e   sig n a ls   d u e   to   sa n d   a n d   d u st  st o rm s.  Th o se   m o d e ls   we re   d e v e l o p e d   b a se d   o n   th e o re ti c a a ss u m p ti o n li k e   R a y leig h   a p p r o x ima ti o n ,   M ie  e q u a ti o n o r   n u m e rica m e th o d s.  Th is  p a p e p re se n ts  a   c o m p a riso n   b e twe e n   a tt e n u a ti o n   p re d icte d   b y   t h re e   d iffere n t h e o r e ti c a m o d e ls  wit h   m e a su re d   a tt e n u a ti o n   a t   14   G Hz .   Die lec tri c   c o n sta n o d u st  p a rti c les   is  o n e   o th e   imp o rtan t   p a ra m e ter   in   p re d icti o n   m o d e ls.  T h is  c o n sta n is   e stim a ted   fr o m   m e a su re d   d u st  sa m p les   a n d   is  u ti li z e d   f o p re d ictio n s.  Al m o d e ls  a re   fo u n d   larg e ly   u n d e r e stim a ti n g   th e   m e a su re m e n t.   H u m id it y   is  a l so   m o n it o re d   a n d   h a s   b e e n   o b se rv e d   h i g h e r   d u ri n g   d u st  st o rm .   He n c e   d iele c tri c   c o n sta n ts  a re   re - e stim a ted   with   re lativ e   h u m id i ty   c o n d i ti o n u sin g   a v a il a b le  c o n v e rsi o n   m o d e l.   Th e   p re d i c ti o n   h a a   g re a imp a c o h u m id it y   a n d   p re d icte d   a tt e n u a ti o n s a re   fo u n d   m u c h   h ig h e in   h u m id   th a n   d ry   d u st  c o n d it i o n .   Ho we v e r,   a ll   m o d e ls  u n d e re stim a te  th e   m e a su re m e n e v e n   c o n si d e rin g   1 0 0 %   o re lati v e   h u m id it y .   He n c e   it   is   re c o m m e n d e d   to   in v e stig a te  t h e   m o d e ls  b y   c o n sid e ri n g   h u m id it y   a n d   o t h e e n v iro n m e n tal  fa c to rs t h a c h a n g e   d u ri n g   d u st sto rm .   K ey w o r d s :   C o m p lex   p er m itti v ity     Du s s to r m   atten u atio n     Hu m id ity     Mic r o wav p r o p ag atio n     Vis ib ilit y     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   I s lam   Md .   R af iq u   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r in g   I n ter n atio n al  I s lam ic  Un iv er s ity   Ma lay s ia  ( I I UM )   Go m b ak   5 3 1 0 0   St.  Ku ala  L u m p u r ,   Ma la y s ia   E m ail:  r af iq @ iiu m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h atten u atio n   p r o b lem   o f   m i cr o wav ( MW)  s ig n als  is   ca u s ed   b y   s an d   an d   d u s s to r m s   is   co m m o n l y   d is cu s s ed   in   th e   liter atu r e   [ 1 - 2 7 ] .   I s ee m s   to   b e   th er e   is   a   s tr o n g   m o tiv atio n   f o r   ac tiv r esear ch er s   in   th is   ar ea   to   co n tin u e x er tin g   m o r ef f o r ab o u th ac c u r ate  m ea s u r em en ts   an d   p r e d ictin g   o f   s an d   an d   d u s p ar ticle   p r o p er ties   an d   th eir   ef f ec o n   th d eg r a d atio n   o f   p e r f o r m a n ce   o f   c o m m u n icatio n   s y s tem s .   Scatter in g   an d   ab s o r p tio n   o f   m icr o wav e   a n d   m illi m eter   wav e   s ig n als  ca u s es  s ig n al  atten u atio n   an d   d e cr ea s th s y s tem   p er f o r m an ce .   T h e r f o r ,   s tu d y in g   o f   th p r o p ag atio n   o f   m icr o wav an d   m illi m eter - wav th r o u g h   d u s t sto r m   is   s ig n if ican t   f o r   r eliab le  ter r estri al,   s atellite,   h ig h   altitu d p latf o r m   an d   5 th   g en er atio n   lin k s   [ 1 - 9 ] .     Mo s o f   p r ed ictio n   m o d els  th at  p r ed ict  atten u atio n   o f   M W   an d   m illi m etr wav ( MM W )   th a t   p r o p a g ates  v ia  d u s s to r m   ar b ased   o n   h y p o t h etica co n c ep ts   s u ch   as  s in g l p ar ticle  s ca tter in g   th eo r y .   I n   co n tr ast,  m o s t   o f   m ath em atica m o d els  a r b ased   o n   R ay leig h   ap p r o x im atio n   o r   Mie   s ca tter in g   t h eo r y   ( s in g l e   p ar ticle  s ca tter in g   th e o r y )   an d   d o   n o t   in clu d e   th m u ltip le  s ca tter in g   ef f ec t   o r   m u t u al  in te r ac tio n   p h en o m en a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         E ffects o f h u mid ity  o n   s a n d   a n d   d u s t str o a tten u a tio n   p r ed i ctio n s   b a s ed . . .   ( E lta h ir   I d r is   E lta h ir   Mo h a med )   365   an d   de p en d s   o n ly   o n   ap p r o x im atio n s   s u ch   as  d u s p ar ticle  ch ar ac ter is tics   ( s h ap e,   d ielec tr ic  co n s tan ts   an d   s ize) ,   v is ib ilit y   an d   f r e q u en c y   [ 1 0 - 1 2 ] .   Fu r th er m o r e,   n o n e   o f   t h ese  m o d els  co u l d   p r o v id e   r eliab le  p r ed ictio n s   co m p ar ed   to   m ea s u r ed   atten u atio n   at  d if f er en f r e q u en cies  m ea s u r ed   in   d eser ar ea s .   Actu ally ,   s an d   an d   d u s t   s to r m   is   co m p licated   o b s er v ab le  f ac wh ich   is   n o ea s y   to   b illu s tr ated   b y   h y p o th e tical  m o d els.  Fro m   liter atu r e,   it  h as  b ee n   f o u n d   th a s to r m s   o f   d u s is   r eg u lar ly   ac co m p an ied   b y   a n   o b v io u s   i n cr ea s in   th m o is tu r e   co n ten o f   air - b o r n   d u s p a r ticles.  T h er ef o r e,   t h elec tr ical  ch ar ac ter is tics   o f   d u s p ar ticle s   ca n   v a r y   f o r   th at   r ea s o n   [ 1 ] .   T h e   p r ev i o u s   s tu d i es  o n   m icr o wav e   p r o p ag atio n   v ia  s an d   an d   d u s s to r m s   wer ce n ter ed   o n   eith er   a   lo lev el   o f   d u s m o is tu r o r   d r y   d u s p ar ticles  [ 10 - 12 ] .   r ec en s tu d y   s h o ws  t h p er m itti v ity   o f   d u s an d   s an d   s am p les ar d ep en d e n t o n   ch e m ical  co m p o s itio n   o f   th s am p le,   f r eq u en cy   an d   m o is tu r c o n ten t [ 13 ] .     Gh o b r ial,   in   1 9 8 0   d is co v er e d   th at  h y g r o s co p ic  wate r   i n c r ea s th co m p lex   p e r m itti v ity   o f   d u s t   s u s p en d ed   p a r ticles,  an d   th e   r aise  in   th im ag in ar y   p a r is   m o r n o ticea b le  [ 14 ] .   H o wev er   f o r   d u s s tu d y   in   Kh ar to u m ,   Su d a n ,   wh en   th r elativ h u m id ity   is   8 2 %,  th p ar ticle  m o is tu r co n ten will  b 5 . 1   p er ce n t   by   p ar ticle  weig h t.  Dir ec r elatio n   b etwe en   th co m p lex   p e r m it tiv ity   an d   r elativ h u m id ity   is   cr ea ted   [ 15 ] .   So m o f   s tu d ies  s h o th at  at   th d r y - s an d   ca s e,   th er is   v er y   s m all   o r   n eg lig ib ly   ch an g es  in   co m p o n en ts   o f   r ea p ar t   o f   co m p lex   p e r m itti v ity   Ho w ev er ,   c lear   c h an g e   in   th im a g in ar y   p ar o f   d ielec tr ic  co n s tan ( lo s s   f ac to r )   is   o b s er v ed   wh e n   m o is tu r co n t en in cr ea s es  an d   f r eq u e n cy   i n cr ea s es  f r o m   0 . 3   t o   2 4   GHz .   On   th o th e r   h an d ,   th er is   s ig n if ican co r r elatio n   b etwe en   d u s p ar ticle  m o is tu r co n ten [ 1 ,   16 ,   17 ] .   Ob s er v ati o n   o f   d if f e r en s ize  o f   s o il  s am p les  ( s an d ,   s ilt,  cl ay )   r ev ea ls   th at  p r im ar ily   th e   d ielec tr ic  co n s tan in cr ea s es  g r ad u ally   with   th e   m o is tu r co n te n t.  Af ter   f ea t   ch an g e o v er   o f   m o is tu r v a lu e,   th d ielec tr ic  co n s tan in cr ea s es  s h ar p ly .   Ad d iti o n ally ,   th r aise in   th i m ag in ar y   p ar t o f   clay   s am p le  i s   s u p er io r   to   s an d   an d   s ilt s am p les  [1 8 ].   I n   th is   p ap er ,   co m p ar is o n   b e twee n   atten u atio n   p r ed icted   b y   th r ee   d i f f er en t h eo r etica m o d els  with   m ea s u r ed   atten u atio n   at  1 4   GHz   h as  b ee n   p r esen ted .   Dielec tr ic  p r o p er ties   o f   d u s p ar t icles  is   f o u n d   v er y   im p o r tan p ar am eter   i n   p r ed ict io n   m o d els.  T h is   co n s tan h as  b ee n   esti m ated   f r o m   m ea s u r e d   d u s s am p les  an d   is   u tili ze d   f o r   p r ed ictio n s .   All m o d els  ar f o u n d   lar g ely   u n d e r esti m atin g   th m ea s u r em e n t.  Dielec tr ic  co n s tan t   h as  b ee n   r e - esti m ated   with   r el ativ h u m i d ity   co n d itio n s   a n d   p r ed icted   atten u atio n s   ar f o u n d   m u ch   h ig h er   i n   h u m id   th a n   d r y   d u s t c o n d itio n .         2.   AT T E NU AT I O P RE D I CT I O N   Du s s to r m   ca n   d ir ec tly   af f ec m icr o wav s ig n al  p r o p a g atio n .   T h is   ef f ec is   v er y   o b v i o u s   at  f r eq u en cies  h ig h er   th an   1 0   GHz .   Few  an al y tical  an d   m ath em atica m o d el s   wer d ev elo p ed   b ased   o n   d if f er en b ac k g r o u n d s .     I n   th is   p ar t,  s elec ted   p r ed ictio n   m o d els  wer p r esen ted   b ased   o n   d if f er e n b ac k g r o u n d s ,   s u ch   as  r ay leig h   ap p r o x im atio n ,   m ie  t h eo r em   a n d   n u m er ical  m eth o d s ,     2 . 1 .   Ra y leig a pp ro x ima t io n   m o del           Ah m e d   et  al   i n   1 9 8 7     d ev elo p ed   m o d el  b ased   o n   R ay leig h   ap p r o x im atio n   an d   d e r iv e d   s ig n al  atten u atio n   i n   r e g a r d i n g   o f   d u s t   s t o r m   p a r am e t e r s   w h i c h   c a n   b e   m e a s u r e d   e a s il y .   C o n s i d e r i n g   t h at   a o p ti c a l   wa v e l e n g t h   t h d u s t   i n t e n s i t y   i s   e x p o n e n t i al l y   d e c a y s   w it h   d i s t a n c e   a n d   t h e   d u s t   c a u s e d   a t t e n u at i o n   c a n   b e   ex p r e s s e d   as   [ 19 ]:     = 566 . 97   ( 1 0 ) (   ) ( )           [ d B/ k m ]   (1 )     w h er e :   α  is   th Atten u atio n   λ  r ef er s   to   th e   wav ele n g th   in   m eter s   G   is   co n s tan t w h ich   r elies o n   th d ielec tr ic  co n s tan ts   o f   t h p ar ticles.   V 0   r ef er s   to   th e   v is ib ilit y   in   k il o m eter s .     r e   th eq u iv alen t   r a d iu s   of   th e   p ar ticles   in   m eter s .     G = [ ′′ ( + 2 ) 2 + ′′ 2 ]   ( 2 )     w h er   is   th p h ase  co n s tan an d   ′′   is   th lo s s   f ac to r   o f   d u s p a r ticles T h v is ib ilit y   ex p r ess io n   in   th is   m o d el   is   b ased   o n   th eo r etica ass u m p tio n s   o n ly   an d   n o   v alid atio n   h as  b ee n   d o n th r o u g h   m ea s u r e m en ts .   I n   ad d itio n ,   th is   m o d el  l o s es  its   r eliab ilit y   as  th e   f r e q u en c y   a n d   d u s co n ce n tr atio n   in cr ea s es  [ 1 9 ] .   T h p a r am eter   G   is   d er iv ed   f r o m   c o m p lex   p er m itt iv ity   o f   d u s t p ar ticles wh ich   h as ig n o r ed   t h ef f ec ts   o f   h u m i d ity .     2 . 2 .     M ie  s ca t t er ing   m o del   m o d el  b ased   o n   Mie   s ca tter in g   was  p r o p o s ed   b y   S.  M.   Sh ar if   in   2 0 1 5 th v ar iatio n   o f   th d u s t   p ar ticles d im en s io n s   an d   s p h e r ical  p ar ticle  s h ap wer co n s id er ed   in   t h is   m o d el  as f o llo ws   [ 1 ,   6,   2 0 ] :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :   3 6 4   -   371   366   = 1 1 . 07 [ 1 " + 2 " 3 + 3 " 4 ] [ d B/ k m ]   (3 )     w h er e:     A   is   atten u atio n   tak i n g   in to   a cc o u n t   th e   s ize   of   th p a r ticle.     c ״ 1 ,c ״ 2   an d   c ״ 3   C o n s tan ts   th at  ar d ep en d en t o n   th d ielec tr ic  co n s tan t o f   t h p ar ticle.     1 " =   5 . 757 × 10 5 1   ( 4 )     2 " = 3 . 255 × 10 12 2   ( 5 )     3 " =   3 . 853 × 10 7 3   ( 6 )     w h er e     1   =     6 " ( +   2 ) 2 + "   2   ( 7 )     2 =   " { 6 5 ( 7 2 + 7 " 2 + 4 20 ) ( ( +   2 ) 2 + " 2 ) 2 + 1 15 + 5 3 ( ( 2 + 3 ) 2 + 4 " 2 ) }   ( 8 )         3 = 4 3 { ( 1 ) 2 ( + 2 ) + [ 2 ( 1 ) ( + 2 ) 9 ] + "   4 ( ( +   2 ) 2 + " 2 ) 2 }   ( 9 )     Gen er ally ,   th m o d el  h as  b ee n   b ased   o n   s in g le  p ar ticle  s ca tter in g   th eo r y   an d   d o es  n o in clu d th m u ltip le   s ca tter in g   ef f ec o r   m u tu al  in t er ac tio n   p h e n o m e n [ 1 ,   6,   2 0 ] .   I also   co n s id er e d   th s h ap e   o f   d u s p a r tic le  as  s p h er ical  wh ich   is   n o in   r ea li ty   [ 2 2 ] .   T h is   m o d el  is   b ased   o n   th eo r etica ass u m p tio n s   o n l y   an d   n o   v alid atio n   h as b ee n   d o n th r o u g h   m ea s u r em en ts .   T h p ar am eter   C   is   d er iv ed   f r o m   co m p lex   p er m itti v i ty   o f   d u s t p ar ticles   wh ich   h as ig n o r ed   th e   ef f ec ts   o f   h u m id ity .     2 . 3 .     Num er ic a l m o del   T h f in ite - d if f e r en ce   tim e - d o m ain   ( FDTD )   an d   th tu r n in g   b an d   m eth o d s   wer u s ed   to   ca lcu late  th wav atten u atio n   in   s an d   an d   d u s s to r m s   at   th f r eq u en cies  o f   1 0 - 1 0 0   GHz   b ased   o n   m u ltip le  s ca tter in g   ef f ec ts   b y   Hsi n g - Yi  et  al.   in   2 0 1 2   to   c alcu late  atten u atio n   d u to   d u s t sto r m s   as g iv en   b elo [ 2 1 ] .         = 8 . 686 × 10 3 ( ) ( ) = 1   [ d B/ k m ]   (1 0 )     w h er e:   K   is   an   in teg er   n u m b er   o f   r max   /∆r         r max   is   th m ax im u m   p ar ticle  r ad iu s   in   th s to r m     ∆r   is   th in cr em en tal  r ad iu s   σ ext   is   th ex tin ctio n   cr o s s   s ec tio n   an d   its   d ep en d   o n   th e   d iele ctr ic  co n s tan t.     is   th t o tal  p ar ticle  d en s ity   in   n u m b er   p er   m 3         = 8 . 05 × 10 7 ( 1 . 2 + 1 ) 0 . 3 × " [ ( + 2 ) 2 + " 2 ]         [ m 2 ]   (1 1 )     T h is   m eth o d   ass u m ed   s p h er ica d u s p ar ticle  s h ap e   an d   lo g n o r m al  d u s p ar ticle  s ize  d is tr ib u ti o n .   T h ese  ass u m p tio n s   an d   ap p r o x im ati o n s   h av r estricte d   th u s o f   th is   f o r m u la  f o r   lim ited   p r ed ic tio n   cir cu m s tan ce s .   Gen er ally ,   m u ltip le  s ca tter in g   th eo r ies  tr y   to   d eter m in e   th f lu ctu atio n   c h ar ac ter is tics   o f   th wav e.   So   th at  al l   th m u ltip le  s ca tter in g ,   d if f r a ctio n   an d   i n ter f er e n ce   ef f ec ts   s h o u ld   b e   in clu d e d .   Ho wev e r ,   in   p r ac tice,   it  is   im p o s s ib le  to   o b tain   f o r m u latio n   wh ich   ca n   i n clu d all  th es ef f ec ts   [ 1 ,   6,   2 1 ] .   T h p ar am eter     is   ca lcu lated   b ased   o n   c o m p lex   p er m itti v ity   o f   d u s t p ar ticles wh ich   h as ig n o r ed   t h ef f ec ts   o f   h u m i d ity .       3.   M E A SUR E M E N T   T h clim ate  co n d itio n s   wer m o n ito r ed   at  Kh ar to u m ,   Su d a n   f o r   one - y ea r   p er io d   d u r in g   J u n 2 0 1 4   u p   to   Ma y   2 0 1 5 .   Me teo r o lo g y   in f o r m atio n   o f   th s tu d y   h as  b ee n   co llected   f r o m   wea th er   s tatio n s   o f   Kh ar to u m   Air p o r t .   T h e   v ar iatio n s   o f   s ig n al  lev els  f o r   th m icr o wa v lin k   o f   2 . 7   k m   o p er atin g   at  1 4 . 4   GHz   was  also   m o n ito r ed   f o r   th s am p er io d .   Du s s am p les  wer co llected   an d   test ed   to   ev alu ate  d ielec tr ic  ch ar ac ter is tics .   A   lo ca tio n   m a p   o f   th e   m icr o wav lin k s   an d   th e   Au to m atic   W ea th er   s tatio n   is   s h o w n   in   Fig u r e   1 .   Du r in g   o n y ea r   o f   m ea s u r e m en f o r   t h d u r atio n   f r o m   J u n e ,   2 0 1 4   to   Ma y ,   2 0 1 5   in   K h ar to u m ,   a   2 2   d u s s to r m s   wer m o n ito r ed .   T h cu m u lativ d is tr ib u tio n   f u n ctio n   o f   m ea s u r e d   atten u atio n   an d   v is ib ilit y   ar s h o wn   F ig u r es   2   an d   3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         E ffects o f h u mid ity  o n   s a n d   a n d   d u s t str o a tten u a tio n   p r ed i ctio n s   b a s ed . . .   ( E lta h ir   I d r is   E lta h ir   Mo h a med )   367   r esp ec tiv ely .   I n   th is   s ec tio n ,   it  is   ex p lain ed   th r esu lts   o f   r esear ch   an d   at  th s am e   tim is   g iv en   th co m p r eh e n s iv d is cu s s io n .   R esu lts   ca n   b e   p r esen ted   in   f ig u r es,  g r ap h s ,   tab les  an d   o th er s   t h at  m ak e   th e   r ea d er   u n d er s tan d   ea s ily   [ 2 ,   5 ] .   T h d is cu s s io n   ca n   b m ad in   s ev e r al  s u b - ch ap te r s .           Fig u r 1 .   L o ca tio n   o f   1 4 . 4   GH m icr o wav lin k   an d   wea th e r   s tatio n   [ 1 ,   6 ]       3 . 1 .     M ea s ured  dielect ric  cha ra ct er is t ics o f   du s t   s a m ple   E ig h s am p les  wer co llected   d u r in g   th e   d u s s to r m   t o   s tu d y   th e   s u s p en d ed   p ar ticle  ch a r ac ter is tics .   C h em ical  co m p o s itio n   is   ca r r i ed   o u with   E n er g y   Dis p er s iv e   X - r ay   Flu o r escen ce   Sp ec tr o m eter   wh ich   is   u s ed   to   in v esti g ate  th ch e m ical  s tr u ctu r o f   s am p les  s o lid ,   liq u id ,   an d   p o w d er   with   a   r an g f r o m   C 6   to   U 92    with   s am p le s   s ize  o f   W 3 0 0   x   2 7 5   x   H   1 0 0   m m   an d   m ass   o f   2 0 0 g .   SiO 2   is   th m aj o r   c o m p o u n d   f o u n d   in   th e   s am p les.   All   co m p o u n d s   ar e   lis ted   in   T a b le  1   with   th ei r   p e r ce n tag es  in   to tal  in g r ed ien ts .   E ls h ei k h   e a l .   [ 1 ]   a n d   A n s a r i   [ 1 6 ]   s h o ws  s l ig h t   v a r ia ti o n   i n   t h e   p e r m i tti v it y   f o r   th f r e q u en cy   r a n g 3 - 2 0   GH ac c o r d in g l y   th v a lu es  o f   p e r m itti v i t y   i n   T a b l 2   we r e   a p p li ed   t o   1 4   GHz   [ 1 ,   1 6 ] .   F r o m   th e   m ea s u r e d   c h e m ic al  c o m p o s iti o n   a n d   L o o y e n g a   eq u a ti o n   f o r   h o m o g en o u s   m i x t u r ca lc u la ti o n   o f   c o m p le x   p er m itt iv it y   is   s h o w n   i n   T ab le   a n d   t h co lle cte d   d u s t   s am p les'   c o m p l ex   p e r m itti v i ty   is   4 . 2 7 1 - j 0 . 1 0 9 ,   w h ic h   is   a p p r o x i m at el y   a g r ee   wit h   s o m e   p u b lis h ed     r es u lts   [ 1 1 ,   1 4 ,   2 2 ,   2 5 ] .         T ab le  1 .   C h em ical  co m p o s itio n   o f   two   s am p les   S a mp l e   1   I n g r e d i e n t   S a mp l e   2   I n g r e d i e n t   S i O 2   6 3 . 5 3 8   S i O 2   6 5 . 1 6 9   Al 2 O 3   1 6 . 7 4 4   Al 2 O 3   1 3 . 8 1 4   Fe 2 O 3   9 . 2 1 4   Fe 2 O 3   1 0 . 3 9 3   CaO   5 . 5 9 1   CaO   6 . 4 9 6   K 2 O   1 . 8 2 4   K 2 O   1 . 9 4 4   Ti O 2   1 . 6 3 9   Ti O 2   1 . 7 0 9   SO 3   1 . 0 7 9   MnO   0 . 1 7 7   MnO   0 . 1 4 6   V 2 O 5   0 . 0 6 8   Zr O 2   0 . 0 6 2   Zr O 2   0 . 0 5 9   V 2 O 5   0 . 0 5 4   C u O   0 . 0 4 6   SrO   0 . 0 3 8   SrO   0 . 0 4 2   C r 2 O 3   0 . 0 2 4   Zn O   0 . 0 3 4   Zn O   0 . 0 2 0   Cr 2 O 3   0 . 0 3 0   C u O   0 . 0 1 3   N i O   0 . 0 0 8   N i O   0 . 0 0 7   N i O   0 . 0 0 7   Y 2 O 3   0 . 0 0 7   Y 2 O 3         T ab le  2 .   T h co m p lex   p er m itti v ity   o f   s o m e   ch em ical  co m p o u n d   [ 2 5 ]   C o m p o u n d   Є' -   j   Є ''   S i O 2   4 . 4 3 - j 0 . 0 4   A l 2 O 3   1 2 . 6 6 - j 1 . 3 1   Fe 2 O 3   1 6 . 5 8 - j 0 . 9 3   CaCO 3   8 . 2 2 - j 0 . 1 2   M g C O 3   5 . 0 3 j 0 . 1 7   C a S O 4   5 . 0 1 - j 0 . 0 8       3 . 2 .     M ea s ured  v is ibi lity   a nd   a t t enua t io n   T h m ea s u r e d   s y s tem   in clu d es  o f   r a d io   lin k ,   m eteo r o lo g ical  s en s o r s   an d   d ata  ac q u is itio n   an d   p r o ce s s in g   h ar d war e.   T h lin k   u n d er   o b s er v atio n   was  o p er atin g   at  1 4 . 4   GHz   with   2 . 7   k m   len g th   an d   it’s  lo ca ted   at  No r th   E ast  Kh ar to u m   as  s h o wn   in   Fig u r 1 .   Me teo r o lo g ical   in f o r m atio n   was  o b tain e d   f r o m   W ea th er   Statio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :   3 6 4   -   371   368   at  Kh ar to u m   I n ter n atio n al  Ai r p o r a n d   is   ab o u 6   Km   f r o m   th lin k .   Me teo r o l o g ical  s tatio n   was  o b s er v in g   v is ib ilit y   ( V) ,   tem p er atu r e   ( T ) ,   r elativ h u m id it y   ( H) ,   win d   s p ee d   an d   d ir ec tio n .           Fig u r 2 .   C u m u lativ e   d is tr ib u t io n   f u n ctio n   o f   m ea s u r e d   atten u atio n   in   Kh a r to u m   at  1 4 . 4   G Hz  l in k   f r o m   J u n e,   2 0 1 4   t o   Ma y ,   2 0 1 5   [ 1 ,   6 ]           F i g u r e   3 .   C u m u l a t i v e   d i s t r i b u t i o n   f u n c t i o n   o f   m e a s u r e d   v i s i b i l i t y   f r o m   J u n e ,   2 0 1 4   t o   M a y ,   2 0 1 5   i n   K h a r t o u m   [ 1 ,   6 ]       3 . 3 .     E f f ec t s   o f   re la t i v hu m idi t y   o n dielec t ric  co ns t a nt   T h e   co m p le x   p er m itti v ity   of   t h e   s u s p en d ed   p ar ticle   r elativ e   to   f r ee   s p ac ca n   b g i v en   as   ( 1 2 ) :     = ε +  ′′         ( 1 2 )     w h er ε   an d   ′′   ar th r ea an d   im ag in ar y   p a r ts   o f   d ielec tr ic  co n s tan r esp ec tiv ely Dif f er en t   tech n iq u es  ar e   u s ed   to   m ea s u r e   d ielec tr ic  co n s tan ts   o f   d u s at  d if f er e n f r e q u en cies.  W h en   th e   r elativ h u m id ity   in   th e   f r ee   s p ac in cr ea s es,  th m o is tu r co n ten i n cr ea s es   [ 2 6 ,   2 7 ] S.  M.   Sh ar if   in   2 0 1 1   d e v elo p ed   a n   em p ir ical   r elatio n s h ip   to   p r ed ict  th d ielec tr ic  c o n s tan ts   v er s u s   r elativ h u m id ity   as f o llo [ 1 5 ] :     = + 0 . 04 7 . 78 10 4 2 5 . 56 10 6 3       ( 1 3 )     ε ′′ H = ε" + 0 . 02H 3 . 71X 10 4 H 2 + 2 . 76X 10 6 H 3   ( 1 4 )     w h e r e   H   is   th r e lat iv h u m id i ty .   Fro m   t h s tu d y   d o n in   2 0 1 4   at  Kh ar to u m ,   Su d an ,   it  was  o b v io u s   th at  d u s s to r m s   ar ac co m p an ied   with   s ev er in cr ea s o f   r elativ h u m id ity   as  s h o wn   in   Fig u r 4 .   C o n s eq u en tly ,   d u s s u s p en d ed   p ar ticle  is   p r o n to   ca p tu r m o is tu r an d   as a   r esu lt th elec tr ical  ch ar ac ter is t ics  o f   th d u s t p ar ticle  m ay   ch an g ac co r d i n g ly .   I n   th i s   s ec tio n ,   n ew  v alu es  o f   d u s p ar ticle  p er m itti v ity   ar p r o p o s e d   b ased   o n   r elativ h u m id ity .   Ma x im u m ,   a v er ag e   an d   m in im u m   m ea s u r e d   h u m id ity   wer s elec ted   f r o m   d u s s to r m   ev en ts   d u r in g   J u n 2 0 1 4   u p   to   Ma y   2 0 1 5 .   Me asu r ed   r elativ h u m id ity   v alu es  ar e   u s ed   as  s h o wn   i n   ( 1 3 )   an d   ( 1 4 )   t o   ap p r o x im ate  th ef f ec o f   r elat iv h u m id ity   o n   s u s p en d ed   p ar ticle  p er m itti v ity .   Dif f er en t   v al u es  o f   d u s p ar ticle  d ielec tr ic  co n s tan ts   co r r esp o n d in g   to   v ar i o u s   lev els  o f   r elativ h u m id ity   ar p r esen ted   in   T ab le  3 .   R esu lts   in   Ta b le  ( 3 )   s h o ws  th at  b y   a p p ly in g   r elativ h u m i d ity   v alu es  s m all  ch an g es  ca n   b o b s er v ed   in   th r ea p ar o f   0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 V i s i b l i t y   i n   M e t e rs Cu m u l a t i v e   D i s t ri b u t i o n   F u n c t i o n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         E ffects o f h u mid ity  o n   s a n d   a n d   d u s t str o a tten u a tio n   p r ed i ctio n s   b a s ed . . .   ( E lta h ir   I d r is   E lta h ir   Mo h a med )   369   d ielec tr ic  co n s tan t.  On   co n tr ar y ,   s ig n if ican ch an g es  o cc u r   in   th im ag in ar y   p ar ( lo s s   f ac to r ) .   At  1 0 0 %   h u m id ity ,   ε"   H     th v alu in c r ea s es  alm o s 1 0   tim es  th an   d r y   v alu e.   Hen ce   th h u m id ity   h as  g r e at  im p ac o n   s ig n al  atten u atio n   d u r in g   d u s t sto r m s .           Fig u r 4 .   R elativ h u m id ity   an d   r ec eiv ed   s ig n al  v s   tim d u r in g   d u s t e v e n t a t 3 r d   o f   J u ly   2 0 1 4       T ab le  3 .   T h v ar iatio n s   o f   r ela tiv p er m i ttiv ity   with   d if f er en t   h u m id ity   R e l a t i v e   h u mi d i t y %   ε' H   ε"   H   Dry   4 . 2 7 1   0 . 1 0 9   20   4 . 8 0 4   0 . 3 8 3   45   5 . 0 0 2   0 . 5 0 9   70   5 . 1 6 9   0 . 6 3 8   1 0 0   6 . 0 5 1   1 . 1 5 0       4.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   Mo d els  th at  p r ed ict  m icr o wav s ig n al  atten u atio n   d u r in g   p r o p ag atio n   th r o u g h   d u s s to r m   n ee d s   s o m e   in f o r m atio n   ab o u ch ar ac ter is t ics  o f   th d u s s to r m   s u ch   as  v is ib ilit y ,   p ar ticle  s h ap e,   s ize,   m o is tu r e,   d ielec tr ic  co n s tan t.  Du s s to r m   atten u ati o n   is   p r ed i cted   u s in g   as  s h o w n   in   (1 - 1 1 )   at  1 4   GHz   u s in g   m ea s u r ed   d ielec tr ic   co n s tan ts   o f   4 . 2 7 1 - j0 . 1 0 9   an d   m ea s u r ed   v is ib ilit y   as  p r e s en ted   in   Fig u r e s   3   a n d   5   s h o ws  th p r ed icted   atten u atio n   u s in g   o b tain e d   d i elec tr ic  co n s tan v alu at  d r y   ca s an d   co m p ar ed   with   m ea s u r ed   atten u atio n   at     14   GHz   an d   t h s m all  win d o in   th r ig h u p p e r   co r n er   o f   Fig u r 5   s h o ws  m ag n if icatio n   o f   th e   r esp o n s o f   m ath em atica m o d el  at  1 4   GH z.   I ca n   b e   n o tice  clea r ly   th at  at  th wo r s ca s o f   v is ib ilit y   o f   0 . 0 8 3 6 6   k m ,   th co r r esp o n d in g   p r ed icted   atten u atio n   is   0 . 0 9 3 8 ,   0 . 0 0 4 2 8 ,   an d   0 . 0 0 2 3 2 1   d B /k m   f o r   u s in g   R ay leig h   ap p r o x im atio n ,   Mie   s ca tter in g   an d   Nu m er ical  m eth o d   m o d el s ,   r esp ec tiv ely   wh il th m ea s u r ed   atten u atio n   is   r ec o r d e d   as 6 . 3 1 2   d B / k m   at  t h s am v is ib ilit y .     T h r ea s o n s   o f   s ev er d is cr ep an cies  in   Fig u r 5   m ay   b d u to   th v is ib ilit y   in   Ah m ed s   m o d el   in   1 9 8 7   was  b ased   o n   th eo r etica ass u m p tio n   an d   n o   v alid atio n   h as  b ee n   d o n v ia  m ea s u r em en ts .   S.  M.   Sh ar if   m o d el   in   2 0 1 5 ,   was  d ev elo p e d   b ased   o n   s in g le  p ar ticle  s ca tter i n g   th eo r y .   Ho wev er ,   th d u s s to r m   i s   v er y   co m p licated   p h en o m en o n ,   an d   s in g le  p ar ticle  th eo r y   m ay   n o t   b ap p lied .   Hsi n g - Yi  m o d el  in   2 0 1 2 ,   th m eth o d   is   n o s u itab le,   s in ce   it  in v o lv es  s ets  o f   ar b itra r ily   o r ien ted   p ar ticles.  Hen ce   ea ch   o r ien tati o n   o f   th e   p ar ticle,   it   n ee d s   to   d o   co m p u tatio n s   ag ai n   with   r esp ec t to   th o cc u r r en ce   wav [ 1 9 - 2 1 ] .           Fig u r e   5 .   C o m p a r is o n   o f   p r e d icted   atten u atio n   at  1 4   GHz   an d   m ea s u r ed   atten u atio n   at  th e   d r y   co n d itio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1 :   3 6 4   -   371   370   Hu m id ity   is   n o c o n s id er ed   in   all  th r ee   m o d els,  e v en   th o u g h   i h as  a   g r ea t   im p ac t   o n   d ielec tr ic  co n s tan an d   r ec ei v ed   s ig n al  lev el   as  s h o wn   in   (1 - 1 1 )   ar e   u tili ze d   to   p r ed ict  th e   d u s s to r m   att en u ati o n   at   1 4   GHz   u s in g   m ea s u r ed   d ielec tr ic  co n s tan with   1 0 0 r elativ h u m id ity   ( p o s s ib le  wo r s s ce n ar io )   an d   p r esen ted   in   Fig u r 6   an d   th s m all  win d o in   th r i g h u p p er   c o r n er   o f   Fig u r 6   s h o ws  m ag n if icatio n   o f   th e   r esp o n s o f   m ath e m atica m o d el  at  1 4   GHz   in co r p o r ati o n   o f   wo r s ca s o f   h u m id ity .   Ho wev er ,   it  is   o b v io u s   th at   th h u m id ity   h as  s ig n if ican im p ac o n   p r e d icted   atten u atio n   e v en   th o u g h p r ed ictio n s   ar s till   f ar   b elo f r o m   th m ea s u r e d   atten u atio n .   At  wo r s ca s o f   v is ib ilit y   0 . 0 8 3 6 6   k m ,   th c o r r es p o n d in g   p r e d icted   atten u atio n   is   0 . 6 0 9 3 ,   0 . 0 3 7 2 9 ,   an d   0 . 0 1 4 6   d B /k m   f o r   R ay l eig h   ap p r o x im atio n ,   Mie   s ca tter in g   an d   Nu m e r ical  m eth o d   r esp ec tiv ely .   s ig n if ican im p r o v em en t   in   t h s elec ted   m o d els’   p r e d ictio n s   at  1 4   GHz   is   n o ticed   u s in g   wet  p ar ticles  r ath er   th an   d r y   p ar ticles.  T h e   im p r o v em en ts   in   p r ed ictio n s   u s in g   h u m id ity   an d   d r y   ca s ar s u m m ar ized   in   T a b le  4 .   T h p r e d icted   atten u atio n s   ar e   in cr ea s ed   m o r e   th an   5   tim es f o r   all  th r ee   m et h o d s .           Fig u r 6 .   C o m p a r is o n   o f   p r e d icted   atten u atio n   at  1 4   GHz   at  d r y   ca s an d   1 0 0 % p er ce n ta g e     o f   r elativ h u m id ity       T ab le  4 C o m p a r is o n   b etwe en   p r ed icted   atten u atio n   at  th d r y   ca s an d   wo r s t c ase  o f   h u m i d ity     f o r   0 . 0 8 3 6 6   k m   o f   v is ib ilit y     P r e d i c t e d   A t t e n u a t i o n   i n   d B / K m         R a y l e i g h   M i e   N u meri c a l   D r y   c a se   0 . 0 9 3 8   0 . 0 0 4 2 8   0 . 0 0 2 3 2 1   1 0 0 %   R e l a t i v e   H u ma d i t y   0 . 6 0 9 3   0 . 0 3 7 2 9   0 . 0 1 4 6 7   I mp r o v e m e n t   6 . 4   8 . 7   6 . 3       5.   CO NCLU SI O N   Du s s to r m   atten u atio n   p r ed ic tio n   b ased   o n   R ay leig h   ap p r o x im atio n ,   Mie   eq u atio n s   an d   n u m er ical   m eth o d s   ar in v esti g ated   in   th i s   p ap er .   Dielec tr ic  co n s tan ts   ar esti m ated   f r o m   m ea s u r ed   d u s t sam p les an d   ar e   u tili ze d   f o r   p r ed ictio n s .   All  m o d els  lar g ely   u n d e r e s tim ate  th m ea s u r em e n at  1 4   GHz .   Hu m id ity   is   also   m o n ito r ed   an d   h as  b ee n   o b s er v ed   h ig h er   d u r in g   d u s s to r m .   Hen ce   d ielec tr ic  co n s tan ts   ar r e - esti m ated   with   r elativ h u m i d ity   c o n d itio n s   u s in g   av ailab le  c o n v e r s io n   m o d el.   T h p r ed icted   atten u atio n s   ar in c r ea s ed   m o r e   th an   5   tim es  f o r   all  th r ee   m eth o d s   at  th wo r s h u m id ity   lev el  o f   ( 1 0 0 %).   R ay leig h   ap p r o x im atio n   m o d el  p r ed ict   th h ig h est  at  b o th   d r y   an d   h u m id   co n d itio n s .   Hen ce   th e   h u m id ity   h as  s ig n if ican im p ac o n   p r e d icted   atten u atio n   ev en   th o u g h p r ed i ct io n s   ar s till   f ar   b elo f r o m   th m ea s u r ed   atten u atio n .   T h e r ef o r e,   it  is   h ig h ly   r ec o m m en d ed   to   i n v esti g ate  th m o d els b y   co n s id er i n g   h u m id ity   an d   o th er   en v ir o n m en tal  co n d itio n s .       ACK NO WL E DG E M E NT S     T h is   p r o jec t is   p a r ti all y   s u p p o r ted   b y   I n te r n at io n a I s l am ic   U n i v e r s it y   Ma la y s i P u b li ca t io n   R ese ar c h   I n iti ati v e   G r a n t   Sc h e m N o .   P - R I GS 1 8 - 0 0 3 - 0 0 0 3 .       RE F E R E NC E S     [1 ]   El fa ti h   A .   A.   El sh e i k h ,   M d .   Ra fi q u l   Isla m , M o h a m e d   H.  Ha b a e b i,   Ah m a d   F .   Ism a il ,   Al h a re th   Zy o u d ,   Du st   S t o rm   Atten u a ti o n   M o d e li n g   Ba se d   o n   M e a su re m e n ts  in   S u d a n ,”   IEE T ra n sa c ti o n o n   A n ten n a a n d   Pro p a g a ti o n   vol .   6 5 ,   n o .   8 ,   p p .   4 2 0 0 - 4 2 0 8 ,   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         E ffects o f h u mid ity  o n   s a n d   a n d   d u s t str o a tten u a tio n   p r ed i ctio n s   b a s ed . . .   ( E lta h ir   I d r is   E lta h ir   Mo h a med )   371   [2 ]   M a n h a Alh i lali,   M u sta fa   G h a n im,  Ja fri  Din ,   Ho n g   Yi n   Lam ,   m e th o d o l o g y   fo p re c ise   e stim a ti o n   o ra in   a tt e n u a ti o n   o n   terre strial  m il li m e tre  wa v e   li n k fro m   ra in d ro p   s ize   d istri b u ti o n   m e a su re m e n ts,   T EL KOM NIKA   T e lec o mm u n ica ti o n   Co mp u ti n g   E lec tro n ics   a n d   C o n tr o l v o l .   1 7 ,   n o . 5 ,   p p .   2 1 3 9 - 2 1 4 6 ,   Oc to b e 2 0 1 9 .   [3 ]   M u sa ,   a n d   S .   O.  Ba sh ir   a n d   Aish a   H.  Ab d a ll a ,   Re v iew   a n d   As se ss m e n o El e c tro m a g n e ti c   Wav e   P ro p a g a ti o n   in   S a n d   a n d   Du st   S t o rm a M icro wa v e   a n d   M il li m e ter  Wav e   Ba n d P a rt  I ,”   Pro g re ss   In   El e c tro ma g n e ti c Res e a rc h   M v o l.   4 0 ,   p p .   91 - 1 0 0 ,   2 0 1 4 .   [4 ]   E.   A.  A.  El sh e ik h ,   M .   R.   Isla m ,   J.  Ch e b il ,   S .   Ba sh ir,   a n d   A.  F .   Ism a il ,   P re li m in a ry   a n a l y s is  o d u st  s to rm   e ffe c tso n   m icro wa v e   li n k m e a su re d   i n   k h a rto u m ,”   In   Pro c .   M a l a y sia   In ter n a ti o n a l   c o n fer e n c e   o n   c o mm u n ic a ti o n s   p p .   1 8 1 - 1 8 5 ,   Se p.   2 0 1 5 .   [5 ]   M .   R.   Isla m ,   E.   A.  A.  El s h e ik h ,   A.  F .   Ism a il ,   S .   O.  Ba sh ir ,   a n d   J.   Ch e b ,   De v e lo p m e n o a n   e m p i rica d u st  sto r m   a tt e n u a ti o n   p re d icti o n   m o d e fo m icro wa v e   li n k in   a rid   a re a - a   p ro p o se d   fra m e wo rk ,”   Pro c .   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co m p u ter   a n d   Co mm u n ica ti o n   En g in e e rin g   (ICCC E) ,   p p .   2 2 4 - 2 2 7 ,   2 0 1 4 .   [6 ]   E.   A.  A .   El s h e ik h ,   M .   R .   Isla m ,   A .   F .   Ism a il ,   M .   H.   Ha b a e b i , “ D u st  sto rm s a tt e n u a ti o n   m e a su re m e n ts at  1 4   G Hz   a n d   2 1   G Hz   in   S u d a n ,”   Pro c .   I n ter n a t io n a c o n fer e n c e   o n   Co mp u ti n g ,   Co n tro l,   Ne two rk in g ,   El e c tro n ics   a n d   Emb e d d e d   S y ste ms   En g i n e e rin g   (ICCNE EE ) p p .   11 - 16,   2 0 1 5 .   [7 ]   M .   R.   Isla m ,   E .   A .   A.  El sh e ik h ,   A .   H.  M .   Z.   Ala m ,   a n d   O.   O.  K h a li f a ,   P ro p o si n g   a   h o rizo n tal  p a th   a d ju stm e n fa c to r   fo m icro wa v e   li n k ' a tt e n u a ti o n   p re d ictio n   b a se d   o n   th e   a n a l y sis  o d u st  st o rm   b e h a v io r ,”   Pro c .   M a la y sia   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o mm u n ica t io n s (M ICC),   IEE ,   S e p .   2 0 1 1 ,   p p .   4 4 - 48 .   [8 ]   Z.   E.   O.  El sh a i k h ,   M .   R.   Isla m ,   O.  O.  Kh a li fa ,   a n d   H.  E .   Ab d - El - Ra o u f ,   M a th e m a ti c a m o d e fo th e   p re d icti o n   o f   m icro wa v e   sig n a a tt e n u a ti o n   d u e   to   d u ststo rm , ”  Pro g re ss   In   El e c tro ma g n e ti c Res e a rc h   M . ,   v o l .   6 ,   p p .   1 3 9 - 1 5 3 ,   2 0 0 9 .   [9 ]   Z.   A.  S h a m sa n ,   Du st  st o rm   a n d   d iffr a c ti o n   m o d e ll i n g   fo 5 G   sp e c tru m   wire les fix e d   li n k i n   a rid   r e g io n s ,”   IE E E   Acc e ss ,   v o l.   7 2 0 1 9 .   [1 0 ]   J.  G o ld h irs h ,   Atten u a ti o n   a n d   b a c k sc a tt e fro m   a   d e riv e d   two - d ime n sio n a d u ststo rm   m o d e l ,   A n te n n a a n d   Pro p a g a ti o n ,   IE EE   T r a n s a c ti o n s v o l .   4 9 ,   p p .   1 7 0 3 - 1 7 1 1 2 0 0 1 .     [1 1 ]   J.  H.  T h o m p so n ,   Du st  c lo u d   m o d e li n g   a n d   p r o p a g a ti o n   e ffe c ts  fo r   fo ra d a r   a n d   c o m m u n ica ti o n   c o d e s ,”   Ce n ter   fo r   Ad v a n c e d   S t u d ies ,   S a n t a   Ba r b a r a ,   1 9 7 8 .   [1 2 ]   L.   Y.  Ah m e d   a n d   L.   J.  A u c h terl o n ie ,   M icro wa v e   m e a su re m e n ts  o n   d u st,  u si n g   a n   o p e n   re so n a t o r ,”   El e c tro n .   L e tt e r v o l.   1 2 ,   n o .   1 7 ,   p p .   4 4 5 - 4 4 6 ,   Au g .   1 9 7 6 .   [1 3 ]   Ab d u lwa h e e d   M u sa   a n d   Ba b u   S e n a   P a u l ,   Du st  p a rti c les '   p e rm it ti v it y   i n   m icro wa v e   si g n a p ro p a g a ti o n A   Re v iew "   J o u rn a o Co mm u n ica t io n s , v o l.   1 5 ,   n o .   1 ,   Ja n u a r y   2 0 2 0 .   [1 4 ]   G h o b rial  S .   I,   Eff e c o h y d ro sc o p ic  wa ter  o n   d iele c tri c   c o n sta n o d u st  a X - b a n d ,”   El e c tro n ics   L e tt e rs   8 ,   v o l.   1 6 n o . 1 0 ,   M a y   1 9 8 0 .   [1 5 ]   S h a rif  S .   M ,   Du st   sto rm p r o p e rt ies   re late d   to   m icro wa v e   sig n a p r o p a g a ti o n ,   U n ive rs it y   o Kh a rto u En g i n e e rin g   J o u rn a (Uo fK EJ) v o l.   1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 9 ,   2 0 1 1 .   [1 6 ]     An sa ri   A.   J.  a n d   B.   G .   Ev a n s ,   M icro wa v e   p ro p a g a ti o n   in   sa n d   a n d   d u st  st o rm ,”   Pr o c .   I n st.   El e c tr.  E n g v o l.   1 2 9 ,   1 9 8 2 p p .   3 1 5 - 3 2 2 .   [1 7 ]   Y.  Las n e ,   e t   a l . ,   Eff e c o f   sa li n it y   o n   th e   d iele c tri c   p ro p e rti e o f   g e o lo g ica m a teria ls:  imp li c a ti o n   f o so il   m o istu r e   d e tec ti o n   b y   m e a n o ra d a re m o te  se n sin g ,”   IEE T ra n sa c ti o n o n   Ge o sc ien c e   a n d   Rem o te  S e n sin g ,   v o l .   4 6 ,     p p .   1 6 7 4 - 1 6 8 8 2 0 0 8 .   [1 8 ]   Ha fid   Tah a b a l - Ha fid ,   R   Vish v a k a rm a ,   Co m p lex   d iele c tri c   c o n sta n o sa n d   a n d   d u st   p a rti c e les   a 1 1 G Hz   a a   fu n c ti o n   o m o ist u re   c o n ten t ,”   I n d ia n   J o u rn a o R a d io   & S p a c e   P h y sic s , v ol .   14 ,   pp .   21 - 24 1 9 8 5 .   [1 9 ]   Ah m e d   A.   S . ,   Ali,   A.   A.,   Al h a id e r,   M .   A. ,   Airb o rn e   d u st  siz e   a n a l y sis  fo tr o p o sp h e ric  p r o p a g a ti o n   o m il li m e tri c   wa v e s in to   d u st   sto rm s ,   IEE E   T r a n sa c ti o n o n   Ge o sc ien c e   a n d   Re mo te S e n si n g v o l.   G E - 2 5 ,   p p .   5 9 3 - 5 9 9 1 9 8 7 .   [2 0 ]   S a m M .   S h a rif ,   Atten u a ti o n   p r o p e rti e o f   d u sty   m e d ia  u sin g   m ie  s c a tt e rin g   s o lu t io n ,   Pr o g re ss   I n   E l e c tro ma g n e ti c Res e a rc h   M v o l .   4 3 ,   p p .   9 - 1 8 ,   Ju l .   2 0 1 5 .   [2 1 ]   H.  Y.  Ch e n   a n d   C .   C.   Ku , “ Ca lcu l a ti o n   o wa v e   a tt e n u a ti o n   i n   sa n d   a n d   d u st sto rm s b y   th e   F DTD an d   tu rn i n g   b a n d s   m e th o d s a t   10 - 1 0 0   G Hz ,”   IEE T ra n sa c ti o n o n   An ten n a s   a n d   Pr o p a g a ti o n v o l.   6 0 ,   p p .   2 9 5 1 - 2 9 6 0 2 0 1 2 .   [2 2 ]   E.   I.   El tah ir,   E lfatih   A.  A.  El sh e i k h ,   A.  Aw a d   Ba b ik e a n d   Kh a li d   Ha m id   Bil a l ,   1 0   G Hz   In v e stig a ti o n   o S u d a n e se   Du st  Ev e n P a rti c les   Ch a ra c teristics ,   Pro c .   In t.   C o n f .   Co mp u te , Co mm u n ic a ti o n   a n d   El e c trica En g in e e rin g ,   (ICCCEE E)   IEE E ,   2 0 1 9 .   [2 3 ]   A.  M u sa   a n d   S .   O.  Ba sh i r ,   El e c tro m a g n e ti c   wa v e p ro p a g a ti o n   in   d u st  sto rm a m il li m e tre  wa v e   b a n d ,   J .   Eme rg .   T re n d s E n g .   Ap p l. S c i . ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 6 2 - 1 6 7 ,   2 0 1 3 .     [2 4 ]   G h o b rial,   S .   I .   a n d   S .   M .   S h a rief ,   M icro wa v e   a tt e n u a ti o n   a n d   c ro s p o lariz a ti o n   in   d u st  st o rm s,   IE EE   T ra n sa c ti o n s   o n   A n ten n a a n d   Pr o p a g a ti o n v o l.   3 5 ,   n o .   4 ,   p p .   4 1 8 - 4 2 5 ,   1 9 8 7 .   [2 5 ]   S h a rif,   S .   M . ,   M in e ra a n d   c h e m ica c o m p o siti o n   o d u st  a n d   it e ffe c o n   d iele c tri c   c o n sta n t ,   IE E T ra n s a c ti o n o n   Ge o   S c ien c e   a n d   Rem o te S e n si n g v o l.   3 3 ,   n o .   2 ,   M a r 1 9 9 5 .   [2 6 ]   S in g h   H.,   S a x e n a   K. ,   K u m a r   V.,   Bo n e v   B .   a n d   P ra sa d   R. ,   An   e m p iri c a m o d e l   fo r   p re d ictio n   o f   e n v ir o n m e n tal   a tt e n u a ti o n   o m il li m e ter wa v e s ,”   W ire les s P e r so n a C o mm u n ica ti o n s,  S p rin g e r ,   p p . 1 - 1 8 ,   Ju n .   2 0 2 0 .   [2 7 ]   S o wd e n   M . ,   Blak e   D . ,   C o h e n   D.,   Ata n a c io   A.  a n d   M u e l ler   U.,   De v e lo p m e n o a n   i n fra re d   p o ll u ti o n   i n d e x   to   i d e n ti f y   g ro u n d - lev e c o m p o siti o n a l ,   p a rt icle   siz e ,   a n d   h u m id it y   c h a n g e s   u sin g   Him a wa ri - 8 ,”   A tmo sp h e ric   En v iro n me n t M a r ch   2 0 2 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.