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有限元方法研究精细地-电离层波导VLF波传播特性
被引量:
1
1
作者
刘兵
王茂琰
+3 位作者
张世田
徐彤
李海龙
吴健
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1820-1828,共9页
基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理...
基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理论,数值讨论了不同阶波导模式的衰减率和相对相速度随模式数和工作频率的变化关系,给出了波导不同结构参数对一阶模衰减率和相对相速度的影响.与文献结果对比验证了本文有限元方法模拟VLF波传播的正确性和高效性.最后利用实验和数值仿真结果,通过对电子密度国际电离层参考模型进行修正,讨论了澳大利亚—青岛台VLF波幅度和相位日变化的规律.本文工作为研究地-电离层波导结构VLF波电磁特性以及提高陆基超远程甚低频导航系统的精度,提供了新的思路和方法.
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关键词
甚低频
地-电离层波导
相位
模式耦合理论
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职称材料
低电离层舒曼谐振观测
被引量:
2
2
作者
曹丙霞
乔晓林
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第8期2002-2005,共4页
舒曼谐振与大气温度变化及地震电磁前兆密切相关,该文针对地面直接观测受环境制约严重的问题,提出了一种新的舒曼谐振监测方法,即人工向电离层发射高频(HF)电磁波,与舒曼谐振产生电离层交叉调制,通过解调HF波获得舒曼谐振。基于大气晴...
舒曼谐振与大气温度变化及地震电磁前兆密切相关,该文针对地面直接观测受环境制约严重的问题,提出了一种新的舒曼谐振监测方法,即人工向电离层发射高频(HF)电磁波,与舒曼谐振产生电离层交叉调制,通过解调HF波获得舒曼谐振。基于大气晴天电场作用下HF电磁波与舒曼谐振在低电离层的非线性调制模型,论证了该方法的可行性;利用我国首个舒曼谐振观测台站,接收短波授时信号BPM,并在其解调谱图上得到了分别位于7Hz,14Hz,20Hz,26Hz的舒曼谐振前4阶谐振峰。理论及实验表明在HF的解调谱上获取低电离层舒曼谐振,是一种可行的舒曼谐振观测方式。
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关键词
舒曼谐振
地-电离层波导
极低频
电离层
非线性
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职称材料
300 kHz以下频段电波传播研究进展
被引量:
1
3
作者
李清亮
张世田
+1 位作者
刘凯
彭怀云
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023年第4期574-590,共17页
300 kHz以下频段是深海、深地、深空探测以及远距离通信导航等无线电系统的重要频谱资源,其电波传播特性持续受到人们的关注并得到了快速发展.本文主要介绍中国电波传播研究所和国内相关合作团队在此方面的研究进展.针对对地基导航授时...
300 kHz以下频段是深海、深地、深空探测以及远距离通信导航等无线电系统的重要频谱资源,其电波传播特性持续受到人们的关注并得到了快速发展.本文主要介绍中国电波传播研究所和国内相关合作团队在此方面的研究进展.针对对地基导航授时系统有重要影响的附加二次时延(additional secondary phasefactor,ASF),发展了理论与实验测量相结合满足工程需要的ASF修正模型.针对水中目标探测和电磁辐射问题,发展了跨海面(床)电波传播时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)计算方法,相对于传统的Sommerfeld积分方程,解决复杂问题的能力大幅提升.针对空间环境探测与应用涉及的星-地链路问题,分别从全波解、积分方程和FDTD三种方法出发,解决了地基或天基VLF辐射源跨介质传播计算,建立了各向异性电离层中线天线分析理论方法.针对VLF地-电离层波导远距离传播问题,在传统波导模理论的基础上,发展了有限元法(finite element method,FEM)和测算融合方法,前者为昼夜过渡区波模转换提供了解决途径,后者为传播链路高精度预测奠定了基础.最后,从计算方法和计算中所用物理参数两方面,提出了研究展望.
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关键词
300
kHz以下频段
电波传播
ASF
地-电离层波导
跨介质传播
电离层
中线天线
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职称材料
地层各向异性对极低频水平低架天线的影响
被引量:
1
4
作者
潘威炎
张红旗
《电波科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2005年第2期137-142,159,共7页
讨论了当极低频水平低架天线场地周围的地层导电率呈现各向异性时对水平低架天线方向性和发射效率的影响。分析了导电率各向异性条件下的地层表面阻抗,导出了极低频电波在地电离层波导中传播的模方程,给出了典型条件下各向异性的导电率...
讨论了当极低频水平低架天线场地周围的地层导电率呈现各向异性时对水平低架天线方向性和发射效率的影响。分析了导电率各向异性条件下的地层表面阻抗,导出了极低频电波在地电离层波导中传播的模方程,给出了典型条件下各向异性的导电率参数对TM0波模在各个方向上的相速和衰减率影响的规律及导电率各向异性和各向同性情况下天线方向图的比较,得出了各向异性的导电率对天线方向图和发射效率有较大影响。对设计极低频天线及其工程建设具有理论指导意义。
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关键词
极低频
各向异性
地-电离层波导
水平天线
TM波
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职称材料
长波超长波传播色散对通信解码的影响
被引量:
1
5
作者
温书信
潘威炎
张红旗
《电波科学学报》
EI
CSCD
2004年第z1期167-169,共3页
色散效应是造成无线通信信道码间串扰的主要因素之一.就长波超长波传播色散对通信解码的影响进行了讨论.根据长波超长波在地-电离层波导中和海水中传播的模方程计算出传播色散对信号的衰减特性;分析了在典型条件下长波超长波传播色散对...
色散效应是造成无线通信信道码间串扰的主要因素之一.就长波超长波传播色散对通信解码的影响进行了讨论.根据长波超长波在地-电离层波导中和海水中传播的模方程计算出传播色散对信号的衰减特性;分析了在典型条件下长波超长波传播色散对通信造成的误码特性;最后根据长波超长波传播色散的衰减特性提出了对其进行补偿的有效方法,使传播色散对通信误码的影响减小到最低程度.
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关键词
长波传播
色散效应
地-电离层波导
补偿方法
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职称材料
题名
有限元方法研究精细地-电离层波导VLF波传播特性
被引量:
1
1
作者
刘兵
王茂琰
张世田
徐彤
李海龙
吴健
机构
电子科技大学物理学院
中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室
西安电子科技大学物理与光学工程学院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1820-1828,共9页
基金
国家自然科学基金项目(62271113,61971351)
电波环境特性及模化技术重点实验室开放基金(202102010,6142403,11905026)资助。
文摘
基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理论,数值讨论了不同阶波导模式的衰减率和相对相速度随模式数和工作频率的变化关系,给出了波导不同结构参数对一阶模衰减率和相对相速度的影响.与文献结果对比验证了本文有限元方法模拟VLF波传播的正确性和高效性.最后利用实验和数值仿真结果,通过对电子密度国际电离层参考模型进行修正,讨论了澳大利亚—青岛台VLF波幅度和相位日变化的规律.本文工作为研究地-电离层波导结构VLF波电磁特性以及提高陆基超远程甚低频导航系统的精度,提供了新的思路和方法.
关键词
甚低频
地-电离层波导
相位
模式耦合理论
Keywords
Very low frequency
Earth
-
ionosphere waveguide
Phase
Coupling mode theory
分类号
P352 [天文地球—空间物理学]
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职称材料
题名
低电离层舒曼谐振观测
被引量:
2
2
作者
曹丙霞
乔晓林
机构
哈尔滨工业大学电子与信息工程学院
哈尔滨工业大学(威海)信息工程研究所
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第8期2002-2005,共4页
基金
国家科技支撑计划项目(2008BAC35B00)资助课题
文摘
舒曼谐振与大气温度变化及地震电磁前兆密切相关,该文针对地面直接观测受环境制约严重的问题,提出了一种新的舒曼谐振监测方法,即人工向电离层发射高频(HF)电磁波,与舒曼谐振产生电离层交叉调制,通过解调HF波获得舒曼谐振。基于大气晴天电场作用下HF电磁波与舒曼谐振在低电离层的非线性调制模型,论证了该方法的可行性;利用我国首个舒曼谐振观测台站,接收短波授时信号BPM,并在其解调谱图上得到了分别位于7Hz,14Hz,20Hz,26Hz的舒曼谐振前4阶谐振峰。理论及实验表明在HF的解调谱上获取低电离层舒曼谐振,是一种可行的舒曼谐振观测方式。
关键词
舒曼谐振
地-电离层波导
极低频
电离层
非线性
Keywords
Schumann Resonance (SR)
Earth
-
ionosphere wave guide
Extra
-
low frequency
Ionosphere nonlinearity
分类号
TN818 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
300 kHz以下频段电波传播研究进展
被引量:
1
3
作者
李清亮
张世田
刘凯
彭怀云
机构
中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室
出处
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023年第4期574-590,共17页
基金
国家自然科学基金(62271457)。
文摘
300 kHz以下频段是深海、深地、深空探测以及远距离通信导航等无线电系统的重要频谱资源,其电波传播特性持续受到人们的关注并得到了快速发展.本文主要介绍中国电波传播研究所和国内相关合作团队在此方面的研究进展.针对对地基导航授时系统有重要影响的附加二次时延(additional secondary phasefactor,ASF),发展了理论与实验测量相结合满足工程需要的ASF修正模型.针对水中目标探测和电磁辐射问题,发展了跨海面(床)电波传播时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)计算方法,相对于传统的Sommerfeld积分方程,解决复杂问题的能力大幅提升.针对空间环境探测与应用涉及的星-地链路问题,分别从全波解、积分方程和FDTD三种方法出发,解决了地基或天基VLF辐射源跨介质传播计算,建立了各向异性电离层中线天线分析理论方法.针对VLF地-电离层波导远距离传播问题,在传统波导模理论的基础上,发展了有限元法(finite element method,FEM)和测算融合方法,前者为昼夜过渡区波模转换提供了解决途径,后者为传播链路高精度预测奠定了基础.最后,从计算方法和计算中所用物理参数两方面,提出了研究展望.
关键词
300
kHz以下频段
电波传播
ASF
地-电离层波导
跨介质传播
电离层
中线天线
Keywords
frequency band below 300 kHz
radio wave propagation
ASF
Earth
-
ionospheric waveguide
transdielectric propagation
ionospheric midline antenna
分类号
TN959.72 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
地层各向异性对极低频水平低架天线的影响
被引量:
1
4
作者
潘威炎
张红旗
机构
中国电波传播研究所青岛分所
出处
《电波科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2005年第2期137-142,159,共7页
文摘
讨论了当极低频水平低架天线场地周围的地层导电率呈现各向异性时对水平低架天线方向性和发射效率的影响。分析了导电率各向异性条件下的地层表面阻抗,导出了极低频电波在地电离层波导中传播的模方程,给出了典型条件下各向异性的导电率参数对TM0波模在各个方向上的相速和衰减率影响的规律及导电率各向异性和各向同性情况下天线方向图的比较,得出了各向异性的导电率对天线方向图和发射效率有较大影响。对设计极低频天线及其工程建设具有理论指导意义。
关键词
极低频
各向异性
地-电离层波导
水平天线
TM波
Keywords
Calculations
Electromagnetic fields
Ionosphere
Ionospheric electromagnetic wave propagation
Magnetic anisotropy
Radiation
分类号
TN011 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
长波超长波传播色散对通信解码的影响
被引量:
1
5
作者
温书信
潘威炎
张红旗
机构
中国电波传播研究所青岛分所
出处
《电波科学学报》
EI
CSCD
2004年第z1期167-169,共3页
文摘
色散效应是造成无线通信信道码间串扰的主要因素之一.就长波超长波传播色散对通信解码的影响进行了讨论.根据长波超长波在地-电离层波导中和海水中传播的模方程计算出传播色散对信号的衰减特性;分析了在典型条件下长波超长波传播色散对通信造成的误码特性;最后根据长波超长波传播色散的衰减特性提出了对其进行补偿的有效方法,使传播色散对通信误码的影响减小到最低程度.
关键词
长波传播
色散效应
地-电离层波导
补偿方法
分类号
TN011-55 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
有限元方法研究精细地-电离层波导VLF波传播特性
刘兵
王茂琰
张世田
徐彤
李海龙
吴健
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
2
低电离层舒曼谐振观测
曹丙霞
乔晓林
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2010
2
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职称材料
3
300 kHz以下频段电波传播研究进展
李清亮
张世田
刘凯
彭怀云
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
4
地层各向异性对极低频水平低架天线的影响
潘威炎
张红旗
《电波科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2005
1
在线阅读
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职称材料
5
长波超长波传播色散对通信解码的影响
温书信
潘威炎
张红旗
《电波科学学报》
EI
CSCD
2004
1
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职称材料
已选择
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引证文献
统计分析
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