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严​晓​华​ ​编​
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你可能喜欢大气波导传播现象研究及通信应用设想
0引言近年来,随着用户对无线超视距通信设备的性价比要求越来越高,优质通信信道资源的普查和高效利用成为研究热点。优质通信信道资源,是指能够在特定条件下使超视距(BLOS)、跨越视线障碍(OTH)通信能力显著提升的可供无偿使用的天然信道资源,主要增强两方面能力:一是扩展通信距离,变视距(LOS)为BLOS/OTH,或超视距距离扩展;二是增加信号强度,可用于提升传输速率、质量和可靠度,或减小设备足迹(站型)和能耗。对流层中的大气波导就是一种支持高性价比超视距通信的优质通信信道资源。1大气波导的传播机制及分类大气波导是对流层环境中形成陷获折射的一种异常大气结构,它具有超长水平尺度特征和显著的天气背景,主要是由于大气的逆温和逆湿引起的,即水汽密度随高度增加迅速下降和温度随高度增加而升高。有利于大气波导形成的主要天气过程包括:海面蒸发、高压下沉、锋面过程、夜间辐射逆温和平2014年第40卷第6期无线电通信技术25大气波导发生时,近地层中传播...&
(本文共5页)
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大气波导传播是一种与特殊的气象条件相关的反常传播现象。当存在大气波导时,位于波导层内的电磁波发射源以小于临界仰角发射的波长小于最大陷获波长的电磁波将被陷获在波导层内形成波导传播。大气波导可增加雷达测距、测角、测速的误差,增强雷达杂波,可使雷达实现超视距探测和接收,并使雷达出现大面积探测盲区。大气波导效应在通信技术中已显示出广阔的应用前景。因此,开展大气波导环境特性,传播特性及其应用的探究变得十分重要。本文首先阐述了空间环境对通信的影响,详细论述了大气波导形成的气象条件,大气波导结构和特征,形成大气波导传播的基本条件。然后简述了我国波导分布的特点。表明了大气波导对雷达探测及通信的影响,同时给出了消除影响的应对措施。本文研究的重点之一是一次海上波导传播试验。在详细分析试验研究涉及的电磁波传播的基本形式、损耗机理及其传播距离计算方法等试验设计原理的基础上,分析了试验的传播数据,并结合电磁波传播损耗机理对实验结果进行了分析,总结了相应的...&
(本文共79页)
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大气波导是由于大气层折射指数随高度反常下降而形成的一种有别于标准大气的非正常大气结构，电磁波经过该大气层时向下弯曲的曲率大于地球表面曲率，进而将部分电磁波能量陷获在一定厚度的大气内，如同在金属导管中传播一样上下震荡传播，从而形成大气波导传播。其中蒸发波导为最为常见的一种海洋表面波导，一般发生在近海面几十米高度空间内，大气与海洋的相互作用使得大气湿度对高度锐减为负梯度形成。大气波导使得电磁波偏离原来的轨道方向传播，不仅会产生雷达超视距现象，而且会引发雷达探测盲区的问题，严重影响雷达、侦查、通信等无线电电磁系统，因此研究掌握大气波导传播特性以及海洋波导环境中雷达回波作用机制对提升雷达探测性能，提高侦查、通信等无线电系统工作效率具有重要指导意义本论文就大气波导下电磁波传播及雷达海杂波回波的仿真计算方面做了以下工作：首先全面分析了海洋大气波导的定义、成因及分类、重要参数特征，给出了大气波导中大气折射率剖面模型及其参数化模型，阐述了电磁波...&
(本文共64页)
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无线电设备在海上工作时，经常会发现一些电磁波的异常传播现象。其中一种显著的现象是：一定的气象条件下，在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波，受大气折射的影响，其传播轨迹弯向地面，当传播轨迹曲率超过地球表面曲率时，电磁波会部分地被陷获在一定厚度的大气薄层内，就好像电磁波在金属波导管中传播一样，称为大气波导传播。形成波导传播的大气薄层称为大气波导层。根据形成的机理，海上大气波导主要可分为蒸发波导和悬空大气波导。本论文结合海上某国防重点预研项目的试验研究工作，首先分析了基于海上气象水文参数的Model A和伪折射率模型，得到了蒸发波导的修正折射率剖面和波导高度，并利用东海、黄海和南海的试验数据检验该模型的正确性，给出了修正后的蒸发波导预测模型，并统计了不同海域的气象水文数据，构建了海上修正折射率剖面的查询系统，这对于进一步研究电磁波传播模型的准确性奠定了良好的基础。其次，本文进一步分析了近海区海杂波和不同天气条件下气象数据与探测到的...&
(本文共72页)
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引言在现代高技术条件下的战争中,电磁对抗异常激烈,电子战已经发展成为交战双方首战即要进行的作战样式,争夺战场制电磁权已经成为争夺制空权、制海权的先决条件。然而,要想夺取战场制电磁权,就需要掌握电磁波在实际战场环境中的传播状况。我们知道,电磁波在大气环境中传播,不仅会受大气环境中气体分子和气溶胶粒子的吸收、散射所造成的衰减影响,还会由于受大气折射影响,出现诸如超折射、负折射等异常传播现象。尤其在极端超折射条件下出现大气波导时,电磁波会在大气波导内形成波导传播,使得在正常折射条件下电磁波能传播到的区域,此时成为电磁波盲区;而正常折射条件下电磁波传播不到的区域,此时不但电磁波能够传播到,而且电磁波信号十分强烈,这种现象被称为超视距传播。尤其在海洋大气环境中,在海面附近几乎时时都会出现蒸发波导[1]。因此,研究大气波导传播具有非常重要的实际意义。目前,国外在大气波导传播方面的研究处于领先地位,美国于上世纪九十年代就开发出了用于电磁波大气...&
(本文共7页)
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大气波导是由于大气表面层折射指数随高度迅速下降而形成的一种区别于标准大气的异常大气结构,它能够使电波射线向下弯曲的曲率大于地球表面的曲率,从而将电磁能量陷获在波导结构内形成大气波导传播。特别是在贴近海面的几十米高度空间内,大气表面层内海水与大气的双重交互作用使得大气结构变化更加剧烈,蒸发波导就是频繁出现在海洋环境中的一种大气波导形式。大气波导传播现象的出现不仅可以使电磁波偏离原来的传播方向,而且能够使电磁波以较小的衰减沿波导传播到视距以外很远的地方,严重影响了雷达、通信、侦察等基于电磁传播的无线电武器系统。如何充分利用大气波导传播这一现象来提高电子系统的工作效能,同时如何有效克服大气波导传播给电子系统性能带来的负面影响,使大气波导环境中电磁波的传播特性及其在雷达、通信等问题中的应用研究具有重要的理论意义和实用价值。本文在大气波导的环境特性参数描述及预测预报技术、大气波导中电磁波的传输特性及其在雷达、通信中的应用等方面进行了研究,...&
(本文共148页)
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视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求
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