基于抛物方程的对流层电磁波超视距传播研究

发布时间：2020-12-14 18:55

　　无线通讯主要是利用电磁波传递信号,电波在对流层大气中传播需要经过折射、绕射、散射和吸收等过程。目前的通信不仅在视距的范围内使用,在超视距传播与应用上也有着一定的需求:在军事上,雷达的超视距探测距离有利于对敌信息的收集;在民用上,超视距电波传播也影响着船舶之间的通讯。由非正常视距传播方式（主要是大气湍流散射）产生的干扰也会对通信系统性能产生明显影响。因此研究电磁波在对流层中的超视距传播具有重要的现实意义。抛物方程模型是由波动方程推导而来的确定性电波传播预测模型。抛物方程计算电波在对流层中传播问题,能够同时考虑到大气环境引起的折射、散射、吸收和不规则地形、地表媒质引起的反射、绕射效应;在采取快速傅里叶变换之后,可快速计算百公里级超视距区域的电磁分布。本文基于抛物方程传播模型,研究了大气波导和大气湍流的电波超视距传播效应,本文主要研究工作如下:第一,详细的介绍了二维抛物方程基本原理,对其自由空间的电波传播进行模拟并与双射线模型对比验证,证明了本文抛物方程算法的正确性。研究了大气波导的基本模型及其对应的陷获波长和陷获角度。在蒸发波导中,对不同频率、发射源高度的电磁波传播特性进行研究,发现其发射... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

接近水平方向近轴传播示意图

图 2-2 地面电波传播反射示意图源种确定性的模型，在利用 SSFT 求解时采用求解需要设置一个初始场值和上下边界条确的计算之后每一个传播位置的场值分布法，目前，为了简便起见，采用业界常用波束形式定义发射源）。因为高斯波束形斯波束可以很好的表示抛物面天线，所以达式为： 2 2p wA p e n 且根据半波束宽度bW 得到 w 为：

初始场镜像示意图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[2]基于抛物方程的复杂气象环境电磁建模及仿真研究[D]. 盛楠.西南交通大学 2015
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硕士论文
[1]基于谷歌地球和LiDAR点云的电波传播预测方法研究[D]. 王亚伟.西南交通大学 2018
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[4]抛物型方程的有限差分解法及其在复杂电磁环境中的应用[D]. 黎杨.武汉理工大学 2010
[5]湍流大气中（光）波束传播的相关问题研究[D]. 马保科.西安电子科技大学 2008
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本文编号：2916852