大功率高频无线电波加热电离层

利用大功率高频无线电波加热低电离层和高电离层的理论模型,选择不同的加热发射机参数,计算了电离层电子温度和电子密度的变化,模型计算结果与一些实验结果有着很好的一致性.在此基础上,具体讨论了不同的背景大气和背景电离层参数对加热效果的影响,最后简单地分析了对人工加热电离层的可能应用.     

大功率无线电波斜向加热低电离层

基于电子能量方程、连续性方程建立了大功率无线电波斜向加热低电离层的物理模型,数值计算了加热前后电离层电子温度和密度的变化,并对比了不同加热条件下的电离层扰动幅度。结果表明:1)大功率电波斜向射入电离层后,与等离子体相互作用,能够有效造成电子温度和密度的扰动,为达到与垂直加热相同的扰动幅度,需要更高的入射功率;2)在其他相同条件下,入射频率越高,造成的电子温度扰动幅度越小;X波模加热造成的扰动幅度大于O波模,在电离层传播时X波模要比O波模容易吸收;3)入射仰角越高,加热的扰动幅度越大,在垂直加热时电子温度的最大扰动幅度可达45%,而以45°仰角入射时最大幅度约为18%。     

核环境中HF无线电波传播的计算机模拟

低空核爆炸时会产生附加电离区,对高频无线电波的传播有很大的影响。文章在讨论通信核效应的基础上,介绍针对核爆的电离效应、核辐射产生的电子密度的时空分布等通信核效应问题,设计开发了高频通信核效应计算机模拟系统,并利用该系统针对实际通信电路进行了模拟计算。结果表明,该系统不仅可直接应用于理论研究,同时亦具有很强的实用价值。     

高频地波雷达的电离层杂波识别新试验

为了验证电离层杂波干扰的存在及研究其对高频地波雷达性能的影响,武汉大学电波传播实验室在浙江舟山东沙试验基地利用高频地波雷达完成了电离层杂波干扰识别新试验.试验采取改变地波雷达发射天线结构即改变发射天线的波束指向,使得电磁波垂直向上发射,进行电离层垂直探测试验;同时也有部分能量向海洋传播,从而获得海面Bragg散射回波.与此相对应地采用垂直极化的三元八木天线向海洋表面发射电磁波,同时获取海洋回波与电离层杂波.详细介绍了试验过程并对实测结果进行了初步分析,并介绍了新近研制的便携式高频地波雷达OSMAR-S的系统结构及其工作参数.     

高频电离层反射信号衰落持续期分布

本文针对瑞利衰落推导出了非归一化频移谱衰落持续期分布。得出了可由信号多普勒散布（或中值衰落率）与中值电平确定衰落持续期分布的结论。并给出了衰落持续期分布的理论值与实测值的比较，结果表明两者有较好的一致性。     

电离层阿尔芬谐振器对高频入射波的调制

舒曼谐振对高频波谱的调制效应作为高频入射波在电离层中传播产生的非线性效应之一,已经在理论和实验上都得到证明.但电离层中另一个天然谐振腔-电离层阿尔芬谐振器(IAR)是否对高频电磁波同样存在调制作用的问题并未得到重视.文章从波动场对电离层电子温度变化的影响出发,在理论上分析了IAR调制高频电磁波的可能性并讨论了IAR调制高频波的可能机制.结果表明:阿尔芬谐振场对高频波谱的调制效应也是存在的;和舒曼共振场对高频信号的调制机理不同,IAR对高频信号的调制和阿尔芬谐振场的幅度成二次关系,会直接激发形成ULF波和高频信号的交叉谱并在IAR本征频率上产生一系列谱峰值;由于这种调制作用比较微弱以及阿尔芬波频率极低,从而导致ULF磁流体波对高频波的调制效果不易观测到.     

高频泵波加热电离层的数值模拟

基于高频泵波扰动电离层的欧姆加热理论,建立数值模型模拟加热过程中电子温度、电子密度和离子密度随时间的演化及泵波频率、发射功率对加热效果的影响.结果表明,地面以1.5MW的功率发射一个13MHz的电波,可以引起电子温度升高80%、电子密度升高16%的显著变化.电子温度和电子密度的变化分别在加热开始后几十秒和几分钟内达到饱和.泵波频率和发射功率大小显著影响最终的加热效果,但数值结果并没有体现它们之间具有线性关系.和EISCAT雷达1985年2月26日对一次加热实验观测结果(它的发射功率和本文选定的1.5MW一致)的比较表明,在180km以下区域,该文模型和上述实验观测结果具有很好的一致性;更高高度上模拟结果和实验结果的偏差是由于模拟过程中没有考虑F层异常吸收的作用.     

高频电离层信道4F4T4PSK系统性能

本文提出了高频电离层信道４Ｆ４Ｔ４ＰＳＫ通信系统性能分析方法，给出了其误码率表达式。４Ｆ４Ｔ４ＰＳＫ系统在时变信道上传输出为加性噪声和多条具有不同时延，不同频移和不同到达角传播路径信号的总和。误码率表达式考虑了信道中存在的瑞利衰落，频率与时间选择性衰落，四重频率分集及白噪声的影响。给出了该“不可克服误码率”与信道中存在的归一化最大多径时延和归一化多普勒散布的关系曲线，并根据其结果，讨论了该本制对多     

高频地波雷达电离层干扰抑制研究

高频地波雷达探测海洋状况和跟踪移动目标时,电离层干扰严重影响了雷达的工作性能.阐述了电离层干扰的来源,分析了电离层干扰的时间和空间特性,指出其在雷达相干积累时间之内在空间上具有稳定性,结合高频地波雷达OSMAR系统的阵列结构,采用分段自适应旁瓣对消的处理方法来抑制电离层干扰.对实测数据处理的结果表明该方法能够有效地抑制电离层干扰,改善海洋回波一阶峰的信噪比,从而提高了雷达对海洋的探测性能.