Прежде чем воспользоваться для расчета уравнениями приведенными выше, необходимо дать количественное определение входящих в них дополнительных потерь энергии сигнала и шумов внешнего (атмосферного) и внутреннего (аппаратурного) происхождения.
В диапазонах частот, выделенных для спутниковых систем, влияние атмосферы проявляется в виде ослабления (поглощения) радиоволн в тропосфере и ионосфере, искривления траектории радиолуча в результате рефракции, изменения формы и вращения плоскости поляризации радиоволн и появления помех, обусловленных тепловым излучением атмосферы и шумами поглощения.
Поглощение радиоволн в атмосфере количественно определяется коэффициентом La. Установлено, что в диапазонах частот выше 500 МГц основное поглощение определяется тропосферой, точнее, газами тропосферы ‑ кислородом и водяными парами, а также дождем и прочими гидрометеорами (ионосфера и остальные газы тропосферы, например двуокись углерода или азот, играют малую роль).
Для количественной оценки удобно воспользоваться следующим представлением:
,
где 
и 
‑ коэффициенты погонного поглощения (дБ/км) в кислороде и водяных парах; l1. и l2 — эквивалентная длина пути сигнала в этих средах соответственно.
Поглощение имеет ярко выраженный частотно-зависимый характер; наблюдаются резонансные пики на частотах 22 и 165 ГГц (для водяных паров), а также 60 и120 ГГц (для кислорода).
Эквивалентная длина пути сигнала в стандартной атмосфере, очевидно, зависит не только от эквивалентной толщины атмосферы, но и от угла места земной антенны β и высоты земной станции нал уровнем моря h3:
;
Где 
=5,3 км, 
=2,1 км — эквивалентная толщина слоя кислорода и водяных паров в стандартной атмосфере.
Результаты вычислений по этим формулам приведены на рис. 3; они определяют поглощение в спокойной (невозмущенной) атмосфере без гидрометеоров, которое представляет собойпостоянную составляющую потерь, имеющих место в течение 100 % времени.
Оценка затухания сигнала в гидрометеорах оказывается задачей более сложной, чем в спокойной атмосфере, поскольку в этом случае поглощение
;
зависит от вида гидрометеоров (дождь, снег, туман), интенсивности осадков, размеров зоны их выпадения и распределения интенсивности по зоне, а также от распределения размеров частиц гидрометеоров.
Эти факторы влияют как на коэффициент погонного поглощения L'Д, так и на эквивалентную длину пути сигнала
Рис. 3. Частотная зависимость поглощения радиоволн
в спокойной атмосфере для различных углов места.
l3. Наибольшее ослабление сигнала вносят жидкие гидрометеоры — дождь, туман, мокрый снег, ослабление в твердых структурах (град, сухой снег) значительно меньше. Наличие взвешенных частиц — аэрозолей — практически не влияет на поглощение сигнала и в обычных условиях может не учитываться.
Эквивалентная длина пути сигнала в дождевой зоне
;
где коэффициент F(е) учитывает неравномерность пространственного распределения интенсивности дождя, а h'Д ‑ эквивалентная толщина дождевой зоны.
При больших интенсивностях дождя эквивалентная длина пути сигнала существенно меньше геометрической. При этом необходимо решить еще один важный вопрос ‑ о распределении вероятностей выпадения осадков различной интенсивности. Эта задача не поддается теоретическому решению и полностью базируется на экспериментальных данных метеорологии.
Затухание в дожде может быть весьма значительным (особенно в диапазоне частот выше 10 ГГц) и существенно влиять на энергетику спутниковых радиолиний. Одной из мер борьбы с этим влиянием является применение пространственно-разнесенного приема, при котором две земные станции, удаленные одна от другой на интервал r, км, принимают один и тот же сигнал от ИСЗ. Станции соединены между собой наземной линией, что позволяет объединить принятые ими сигналы и сформировать суммарный сигнал, менее подверженный затуханию в дожде, чем каждый из сигналов в отдельности. Физически это объясняется указанной локализацией сильных дождей, вследствие чего вероятность одновременного выпадения дождя в местах расположения обеих станций будет меньше вероятности выпадения дождя той же интенсивности на одной из станций. Пространственный разнос приемных станций — весьма эффективное средство борьбы с ослаблением в осадках и может дать энергетический выигрыш более 10 дБ.
Следующим по своему значению влияющим фактором является поглощение радиоволн в облаках. Хотя эти ослабления даже в мощных конвекционных облаках (не дающих осадков) существенно меньше, чем в дожде, но вероятность и длительность значительно больше. Ввиду больших различий в форме, размерах, водности и температуре облаков в настоящее время не существует методики расчета, обеспечивающей высокую точность. В диапазонах частот 10...30 ГГц наличие облаков может приводить к продолжительным ослаблениям сигнала на 0,5…0,1 дБ, а в малых промежутках времени оно может достигать до 4…5 дБ при углах места β=10°.
Заметным поглотителем энергии радиоволн является туман. Интенсивность тумана измеряется дальностью предельной оптической видимости S, а его поглощающая способность LT (дБ/км) определяется абсолютной влажностью ρ (г/м3), Связь этих параметров может быть представлена в виде эмпирических формул:
ρ ≈3S-4,3 LT =0,483 ρ /λ2.
Средняя вертикальная протяженность тумана обычно не превышает 0,5 км, зато горизонтальная протяженность может достигать 100 км. а продолжительность существования этой области может быть значительно больше, чем дождевой. Для климатических зон Европы в течение 99,9 % времени затухание сигнала не превышает 1 дБ.
В некоторых климатических районах на уровень принимаемых сигналов могут значительно влиять снег (особенно мокрый), а также град. Коэффициент погонного поглощения в сухом снеге и граде L'cc значительно меньше, чем в дожде той же интенсивности. Поглощение, вызываемое мокрым снегом, примерно такое же, как и в дожде равной интенсивности, однако в отдельных случаях при выпадении крупных хлопьев мокрого снега может оказаться в 4 или даже 6 раз большим, чем для дождя.
Ионосфера тоже влияет на условия прохождении радиоволн, но поглощение в ней на частотах выше I ГГц чрезвычайно малои не превышает 2,5∙10-3 дБ даже при низких углах места антенны.