无线电波传播第八讲2电离层中的电波传播

《无线电波传播第八讲2电离层中的电波传播》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、RadioWavePropagation无线电波传播第八讲电离层中的电波传播2垂直传播的几个问题（垂测、电离图分析、顶测）斜向传播（传输曲线、平面抛物层中的斜传播）几个概念（哨声、法拉第旋转、电离层闪烁）吴雄斌—无线电波传播二、电离层垂直探测1、探测原理1)点为反射点2)等量有关3)4)§6.3垂直传播中的几个问题2、频高图的函数曲线称为频高图。IonosphericStationofGibilmannaLatitude37.9NXXXXLongitude14.0EIstitutoNazionalediGeofis

2、icaeVulcanologia(INGV)ThispagereportstherealtimeionogramsrecordedinGibilmannabythenewAdvancedIonosphericSounder(AIS).ThecriticalfrequencyfoF2andMUF(3000)F2arescaledbyAutoscalaprogram.TheAISandAutoscalaweredeveloppedattheINGV.Thispageisupdatedevery15minutes.Cha

3、racteristicsEachionosphericlayershowsupasanapproximatelysmoothcurve,separatedfromeachotherbyanasymptoteatthecriticalfrequencyofthatlayer.Theupwardlycurvingsectionsatthebeginningofeachlayerareduetothetransmittedwavebeingslowedby,butnotreflectedfrom,underlyingio

4、nisationwhichhasaplasmafrequencycloseto,butnotequaltothetransmittedfrequency.Forfrequenciesapproachingthelevelofmaximumplasmafrequencyinalayer,thevirtualheighttendstoinfinity,becausethepulsemusttravelafinitedistanceateffectivelyzerospeed.Thefrequenciesatwhicht

5、hisoccursarecalledthecriticalfrequencies.Thecriticalfrequencyofeachlayerisscaledfromtheasymptote,andthevirtualheightofeachlayerisscaledfromthelowestpointoneachcurveIonogram’scharacteristicsBottomprofile(post-process)例：设电离层中，对于h>h0的高度处的等离子体频率为fp2=(h-h0)，是常数，试

6、计算出电离层的虚高h‘，真高hr和相高hp，并比较它们的大小。相高<真高<虚高三、垂直电离图分析1、模型法（比较法）以抛物模型为例。或最大电子浓度最大电子浓度对应的高度层的半厚度由推导的结果可得：以及即2、直接积分法（1）积分反演表达式（6-38）（6-39）可将μ’的主要特性表示为：（6-40）通常M=1，这时，方程（6-38）是阿贝尔方程，其解是（6-41）（2）克尔索（Kalso）方法令取0到π/2内的多个间隔时，多项式有最佳近似。引入得到（6-42）再由公式计算出Ne随高度的变化值，即得到电离层的电子浓度剖

7、面。例：用直接反演法求电子浓度。四、顶部电离层探测1、顶部电离层探测的内容主要探测电离层峰到卫星（或火箭）探测器之间的空间的电子浓度分布。2、空间分辨率与频率分辨率近地轨道上卫星的水平速度近似为5－10km/s脉冲重复频率为30Hz的顶探器，在两脉冲之间时间间隔内可移动160－330m.3、顶部电离层图（1）低截止频率与等离子体频率的关系o波x波z波（2）谐振等离子体谐振磁回旋谐振上混合谐振§6.4斜向传播斜向传播——无线电波以同垂直方向成一定角度（非零）斜向入射到电离层后的传播称为斜向传播。可用频段——能利用电离

8、层进行斜向传播的无线电波的频率范围。其上限由电离层的最大电子密度决定，下限由D区吸收、噪声电平和干扰等因素决定。跳距、高／低角射线电离层612345T跳距Nmax一、传输曲线1、斜电离图斜向传播的群路径P'与电波频率f之间的关系曲线称为斜电离图。电离层NmaxTDff0h'2、传输曲线电离层的状态可由频高图h'~f表示，即（6-51）这里，函数F是已知