對流層電磁波傳播的拋物型方程法研究.pdf

1、對流層大氣高度一般在17千米以內(nèi)，大多數(shù)電磁波傳播現(xiàn)象都在對流層中進(jìn)行。對流層大氣對電磁波傳播的影響是多方面的，其中包括對電磁波的散射、折射、繞射等傳播效應(yīng)。對流層大氣環(huán)境條件下所形成的波導(dǎo)是一種異常的大氣結(jié)構(gòu)，它的出現(xiàn)成為影響電磁波在對流層中傳播的主要因素。這對艦船上以及海岸運(yùn)作的雷達(dá)、通信設(shè)備等都有很大影響。我國四大領(lǐng)海以及東南沿海都處在對流層波導(dǎo)高發(fā)地區(qū)，因此開展對流層大氣波導(dǎo)環(huán)境下電磁波傳播特性研究具有實際的通信應(yīng)用價值和國防意

2、義。
　　本文首先介紹蒸發(fā)波導(dǎo)、無基礎(chǔ)層表面波導(dǎo)、有基礎(chǔ)層表面波導(dǎo)、懸空波導(dǎo)、混合型波導(dǎo)等的形成條件、折射率剖面模型以及分布區(qū)域。其次，從赫姆霍茲波動方程開始，逐步推導(dǎo)出窄角拋物型方程。然后，使用分步傅里葉算法求解拋物型方程，分別得到標(biāo)準(zhǔn)大氣以及上述五種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)下的電磁波傳播損耗分布情況。文章還分析大氣壓強(qiáng)，溫度，相對濕度對大氣折射率梯度的影響以及海水介電常數(shù)，天線高度等對電磁波傳播損耗的影響。結(jié)果表明，空氣的相對濕度對大氣折射指