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大功率高频电波与电离层的相互作用会引起电子密度扰动,进而产生人工沿场不均匀体,其对无线电波特别是超短波信号有强的定向散射能力,可形成一种新型的超短波通信方式.基于各向异性介质的散射理论,首先通过求解电子密度扰动产生的附加极化势获得电子密度扰动散射方程,然后对电子密度扰动进行高斯自相关处理,并结合入射波/散射波与地磁场方向的空间几何关系,获得电子密度扰动的波数谱表达式,建立了人工沿场不均匀体的散射系数理论模型.利用模型对Platteville站实验中产生的人工不均匀体散射截面积进行了数值模拟,并通过与实测值对比验证了模型的正确性.根据人工沿场散射原理给出了利用其进行无线电信号传输的约束条件.重点仿真分析了人工沿场不均匀体的散射系数和散射覆盖区范围,结果表明:同等条件下,相对于高纬度地区,低纬度地区人工沿场不均匀体的散射系数小5~10 dB,但其散射覆盖区的地面范围大,东西向可达3000 km,南北向可达1500 km,完全可用于超短波信号的超远距离传输.本文结果为中低纬度地区开展相关实验研究提供了理论指导,对利用人工沿场不均匀体进行无线信号的超远距离传输应用研究具有重要意义. 相似文献
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针对低电离层幅度调制加热过程中甚低频/极低频(VLF/ELF)激发效率较低的问题,该文利用低电离层调制加热模型分析方波幅度调制加热过程中占空比和加热频率对VLF/ELF辐射效率的影响,在此基础上获得最大VLF/ELF辐射效率下的优化占空比和加热频率选择范围.研究表明,随着调制波占空比的增大,激发的VLF/ELF等效辐射源强度先增大后减小,占空比的优化范围为40%~70%;随着加热频率的增大,激发的VLF/ELF等效辐射源强度先增大后减小,加热频率的优化范围为(0.8~0.9)倍低电离层临界频率.
相似文献3.
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研究了高频电波加热电离层实验期间电子能量分布函数,利用美国HAARP和欧洲EISCAT实验中630.0 nm、557.7 nm与844.6 nm等气辉辐射测量结果,给出了在红光与绿光强度比值小于10和比值大于等于10两种情况下电子能量分布函数表达式,在3~100 eV电子能量范围内,分段幂指数因子随电子能量的增加而下降,并利用获得电子能量分布函数对其他电离层加热期间气辉辐射进行计算,红光与绿光辐射强度之比与实验测量结果相符,从而验证了获得的电子能量分布函数. 相似文献
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本文基于2017—2019年我国在EISCAT开展的极区电极流调制实验数据,分析加热波功率和极化,以及激发频率和接收位置对调制加热激发的ELF/VLF电磁波强度的影响,分析结果表明:(1)随着加热波功率等级的增加,激发的ELF/VLF电磁波强度增加,其功率因子取值范围为0.5~2.3;(2)相对O波,加热波极化采用X波时更有利于ELF/VLF电磁波的激发,两者的差值在3.6~13.9 dB内变化;(3)随着激发频率的增加,辐射ELF/VLF电磁波强度先增大后减小,且在2 kHz附近及其谐波附近具有最大值;(4)电极流调制激励的ELF/VLF电磁波在地球-电离层波导中传播不具有方向性,辐射波由15 km传输到208 km时,信号幅度衰减超过12 dB.
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