蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測方法及其電波傳播模式研究.pdf

1、隨著軍事和民用通信技術(shù)的發(fā)展，以蒸發(fā)波導(dǎo)為代表的對流層大氣波導(dǎo)傳播同顯重要。目前國內(nèi)只有三個研究單位在進(jìn)行這一專題研究，但一直沒有取得較大進(jìn)展，主要難點(diǎn)一是蒸發(fā)波導(dǎo)的預(yù)測的精度較低，二是沒有搞清電波在波導(dǎo)內(nèi)傳播適用模式。鑒于軍民應(yīng)用的急需，特進(jìn)行這一專題研究，以期給出新的蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測方法和建立電波傳播模式。開展精確蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測并有選擇地進(jìn)行信息傳輸具有重大的理論意義和軍事價值。 本文首先根據(jù)大氣溫度、氣壓、濕度，以及大氣折射率梯

2、度的變化狀況，研究大氣波導(dǎo)出現(xiàn)的的成因和氣象條件判據(jù)，同時給出特征參量，分析了大氣波導(dǎo)對電波傳播的影響。 其次，本文提出了一種新的蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境預(yù)測理論方法。通過統(tǒng)計分析我國典型地區(qū)大氣波導(dǎo)的氣候分布，根據(jù)預(yù)測蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境的理論，主要是局地相似理論、偽折射率預(yù)測理論等，研究蒸發(fā)波導(dǎo)預(yù)測技術(shù)，在分析現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，得到了以折射率為核心參數(shù)，直接利用雷達(dá)接收的海雜波反演蒸發(fā)波導(dǎo)剖面的蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境預(yù)測的理論方法。 然后，本文成

3、功地實(shí)現(xiàn)了利用射線微分方程的準(zhǔn)確快速射線描跡算法，在一定程度上可滿足有關(guān)應(yīng)用的需求。根據(jù)對流層中無線電波射線理論，在系統(tǒng)地研究電磁場幾何光學(xué)理論的基礎(chǔ)上，利用電磁場中的麥克斯韋方程，加上大氣波導(dǎo)的預(yù)測參數(shù)，逐點(diǎn)描繪出真實(shí)電波傳播射線，從而研究電波在大氣波導(dǎo)內(nèi)的傳播模式。同時，也進(jìn)行計算機(jī)仿真計算。和國內(nèi)一直沿用積分方程進(jìn)行射線描跡的方法不同，本文在對流層射線理論和相關(guān)數(shù)值計算方法之后，選擇射線微分方程進(jìn)行射線描跡，避免了積分方程法存在的