检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2023年第5期66卷 1820-1828页

作者：刘兵王茂琰张世田徐彤李海龙吴健电子科技大学物理学院成都610054 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107 西安电子科技大学物理与光学工程学院西安710126

基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理... 详细信息

基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理论,数值讨论了不同阶波导模式的衰减率和相对相速度随模式数和工作频率的变化关系,给出了波导不同结构参数对一阶模衰减率和相对相速度的影响.与文献结果对比验证了本文有限元方法模拟VLF波传播的正确性和高效性.最后利用实验和数值仿真结果,通过对电子密度国际电离层参考模型进行修正,讨论了澳大利亚—青岛台VLF波幅度和相位日变化的规律.本文工作为研究地-电离层波导结构VLF波电磁特性以及提高陆基超远程甚低频导航系统的精度,提供了新的思路和方法.

关键词：甚低频地-电离层波导相位模式耦合理论

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我国中低纬地区电离层f_(o)E经验模型初步研究

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电波科学学报 2021年第1期36卷 74-80页

作者：代连东丁宗华杨嵩唐志美中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

利用电波环境观测网中低纬地区(以满洲里、重庆、昆明、海口为例)电离层f_(o)E数据,参照前人工作,分析了f_(o)E月中值与太阳活动指数、太阳天顶角的变化关系,建立了我国中低纬多个地区的f_(o)E月中值经验模型.结果表明:f_(o)E月中值与F1... 详细信息

利用电波环境观测网中低纬地区(以满洲里、重庆、昆明、海口为例)电离层f_(o)E数据,参照前人工作,分析了f_(o)E月中值与太阳活动指数、太阳天顶角的变化关系,建立了我国中低纬多个地区的f_(o)E月中值经验模型.结果表明:f_(o)E月中值与F10.7存在很强的相关性(相关系数大于0.9);与正午太阳天顶角余弦存在反相关性(相关系数绝对值大于0.7);与实测数据对比发现本文模型计算值标准偏差小于0.1 MHz,优于国际参考电离层(international reference ionosphere,IRI)模型.本文研究对于IRI模型改进与我国区域电离层经验模型研究建立具有重要意义.

关键词：电离层电离层E层临界频率国际参考电离层太阳天顶角月中值

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基于全波法的甚低频波对低电离层扰动分析

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电波科学学报 2021年第4期36卷 619-629页

作者：孙佳欣彭怀云李清亮中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

通过全波解反射系数和波模振幅递归算法,文中分析了平面波在水平电离层分层结构中的能流分布规律,结合电离层化学反应模型对电离层参量的扰动情况进行仿真,并与其他文献中使用的方法相比.全波计算方法考虑到了各层反射、透射波相互叠加... 详细信息

通过全波解反射系数和波模振幅递归算法,文中分析了平面波在水平电离层分层结构中的能流分布规律,结合电离层化学反应模型对电离层参量的扰动情况进行仿真,并与其他文献中使用的方法相比.全波计算方法考虑到了各层反射、透射波相互叠加的情况,仿真结果对比发现,用全波法得到的能流吸收和电子温度扰动幅度更大.不同入射波参数、地磁场参数、电离层背景参量下的扰动情况对比发现:改变电波入射角会使电离层中电波的反射吸收高度发生变化;改变方位角和地磁倾角仅影响电离层能流吸收幅度,不会对电波反射高度造成影响;改变中性成分的浓度和温度会影响电离层的能量损失和化学反应过程.

关键词：电离层扰动甚低频电子温度电子浓度全波法

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亲电子尘埃在等离子体中带电的PIC方法研究

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电波科学学报 2021年第1期36卷 121-126页

作者：马征征徐彬中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

为了考察亲电子效应(包含斥电子效应)对等离子体中尘埃带电的影响,建立了基于粒子网格(particle in cell,PIC)技术的尘埃带电计算方法.在物理上使用表面附加电荷来表征亲电子效应,并在计算方法中增加了相应的数学描述.基于该方法,开展... 详细信息

为了考察亲电子效应(包含斥电子效应)对等离子体中尘埃带电的影响,建立了基于粒子网格(particle in cell,PIC)技术的尘埃带电计算方法.在物理上使用表面附加电荷来表征亲电子效应,并在计算方法中增加了相应的数学描述.基于该方法,开展了多个场景例的计算,结果表明:亲电子效应越强,尘埃平衡电荷量就越大,且其平衡电荷量增幅与表面附加电荷面密度有着近似的正比关系;类似地,斥电子尘埃同样具有这种正比关系,但与亲电子尘埃不同的特点是,斥电子尘埃达到平衡电荷量的用时更长;此外,尘埃的粒径越大,亲电子效应所带来的平衡电荷量提升效果就越显著.该方法实现了对等离子体中亲电子尘埃带电的计算能力.通过该方法的计算表明,亲电子材质对等离子体中尘埃带电可以造成影响,且当亲电子效应足够强时,影响效果将不可忽视.

关键词：亲电子尘埃等离子体带电 PIC方法

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部分浸没于海水中天线阻抗及辐射效率分析

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电波科学学报 2021年第4期36卷 518-523页

作者：赵越彭怀云李清亮中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

针对海洋环境中浮标天线的辐射性能问题,基于海水中短波、超短波频段高衰减的特性,提出了以海面为分界面,将天线分为水上、水下两部分考虑的假设,建立了部分浸没于海水中天线的理论计算模型,开展了天线输入阻抗测试实验,验证了假设和模... 详细信息

针对海洋环境中浮标天线的辐射性能问题,基于海水中短波、超短波频段高衰减的特性,提出了以海面为分界面,将天线分为水上、水下两部分考虑的假设,建立了部分浸没于海水中天线的理论计算模型,开展了天线输入阻抗测试实验,验证了假设和模型的正确性.应用该模型,确定了天线的水上、水下部分阻抗共轭匹配条件下的工作频率范围,分析了不同入水深度、绝缘层半径以及绝缘层相对介电常数对辐射效率的影响.结果表明:通过调节天线频率、天线调谐器阻抗、绝缘层材质及厚度等参数,可实现浮标天线的有效辐射,为海洋电磁波通信提供支撑.

关键词：天线传输线法输入阻抗匹配有效辐射

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随钻电磁波在矿产识别中的应用分析

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电波科学学报 2022年第3期37卷 449-456页

作者：李富凯陈健姬勇力杨志强范业活西安电子科技大学西安710071 中国电波传播研究所新乡453003 电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

相比泥浆脉冲传输而言,随钻电磁波传输方式具有不依赖钻井泥浆介质循环、信息传输快等优点,此外,电磁波对于地层电阻率反映灵敏度高,便于及时发现矿产目的层.正是基于上述特点,近年来随钻电磁波传输系统越来越广泛地应用于石油、天然气... 详细信息

相比泥浆脉冲传输而言,随钻电磁波传输方式具有不依赖钻井泥浆介质循环、信息传输快等优点,此外,电磁波对于地层电阻率反映灵敏度高,便于及时发现矿产目的层.正是基于上述特点,近年来随钻电磁波传输系统越来越广泛地应用于石油、天然气和煤层气(煤矿)等矿产资源的开发.文中采用不同于以往的随钻电磁波传输分析方法,即根据电磁波在地层中传播规律和极低频(extremely low frequency,ELF)电磁波的近场辐射特性,采用等效电路法对随钻电磁波在地层信道中的传输进行分析.此外,根据等效电路分析结果,利用地面接收电磁波信号幅度包络瞬时变化率大小来作为判断地层电阻率特性的条件.山西沁水煤层探测案例实际结果验证了提出的方法在煤炭等矿产资源探测方面具有明显时效性,进一步证明了随钻电磁波信息传输系统可以同时兼作一种有效的实时测井系统.

关键词：随钻电磁波传输近场辐射等效电路信号幅度包络地层电阻率矿产资源勘探

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曲靖非相干散射雷达电离层E-F谷区电子密度日间变化特征初步分析

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电波科学学报 2022年第3期37卷 357-363页

作者：丁宗华代连东杨嵩苗建苏吴健中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107 昆明电磁波环境国家野外科学观测研究站曲靖655500

电离层E-F谷区是电离层探测和研究的薄弱环节之一.文中利用曲靖非相干散射雷达日间120~200 km的电子密度观测数据,初步分析了曲靖地区电离层E-F谷区的变化特征.发现E-F谷区结构依赖于地方时与季节,相对于正午存在对称性,同时表现为两种... 详细信息

电离层E-F谷区是电离层探测和研究的薄弱环节之一.文中利用曲靖非相干散射雷达日间120~200 km的电子密度观测数据,初步分析了曲靖地区电离层E-F谷区的变化特征.发现E-F谷区结构依赖于地方时与季节,相对于正午存在对称性,同时表现为两种形态:一种在120~160 km存在明显谷区结构,谷底位于134~144 km;另一种的谷区很宽,谷底位于约130 m,在120~150 km电子密度随高度缓慢变化,160 km以上电子密度快速单调增加.一次耀斑爆发后129 km以下电子密度迅速增加,D层电子密度突然增强,而134 km以上变化不明显,可能与X射线增强有关.一次磁暴期间139~158 km电子密度变化不明显,177~196 km的电子密度出现了增强现象,可能与氧原子含量增加有关.

关键词：非相干散射雷达电离层电子密度谷区耀斑磁暴

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夜间135.6 nm气辉反演的电离层f_(0)F_(2)与测高仪观测比较研究

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空间科学学报 2023年第3期43卷 456-465页

作者：薛仕翔姜春华马征征徐彬丁广兴杨国斌张援农赵正予武汉大学电子信息学院武汉430072 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 哈尔滨工业大学(深圳) 深圳518055

在夜间电离层,气辉135.6 nm谱线主要由F层的O^(+)和电子的辐射复合过程以及O^(+)和O^(-)的中性复合过程激发,该谱线强度和电离层峰值电子密度N_(m)F_(2)存在很强的相关性。利用夜气辉135.6 nm辐射强度与F_(2)层峰值电子密度N_(m)F_(2)... 详细信息

在夜间电离层,气辉135.6 nm谱线主要由F层的O^(+)和电子的辐射复合过程以及O^(+)和O^(-)的中性复合过程激发,该谱线强度和电离层峰值电子密度N_(m)F_(2)存在很强的相关性。利用夜气辉135.6 nm辐射强度与F_(2)层峰值电子密度N_(m)F_(2)的平方成正比的物理模型,建立了在不同经纬度、地方时、季节和太阳活动下均适用的反演算法。通过DMSP卫星上搭载的紫外光谱成像仪(SSUSI)实际观测的135.6 nm气辉辐射强度来反演相应时空的电离层F_(2)层临界频率f_(0)F_(2),并将其与地基测高仪探测结果做了综合对比。结果表明,在太阳活动高年(2013年),相对误差小于等于20%的数据占比93.0%,平均相对误差约为7.08%;在太阳活动低年(2017年),相对误差小于等于20%的数据占比80.8%,平均相对误差约为12.64%。最后,对该算法在太阳活动高低年的反演精度差异进行了分析。

关键词： OI 135.6 nm 反演方法 f_(0)F_(2) 电离层测高仪

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基于SICL的宽频带毫米波多波束阵列天线设计

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无线电工程 2023年第10期53卷 2389-2397页

作者：乔小斌李相强崔玉国倪树成张健穹王庆峰西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031 中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室山东青岛266107

为实现第五代移动通信技术(5G)毫米波阵列天线的多波束扫描,提出了一种基于基片集成同轴线(Substrate Integrated Coaxial Line,SICL)的宽频带毫米波多波束阵列天线。多波束阵列天线主要包括基于SICL的宽频带毫米波罗特曼透镜和基于SIC... 详细信息

为实现第五代移动通信技术(5G)毫米波阵列天线的多波束扫描,提出了一种基于基片集成同轴线(Substrate Integrated Coaxial Line,SICL)的宽频带毫米波多波束阵列天线。多波束阵列天线主要包括基于SICL的宽频带毫米波罗特曼透镜和基于SICL馈电的宽频带磁电偶极子天线,罗特曼透镜腔体采用平板波导结构,移相段采用非色散结构SICL,设计了一种平板波导透镜腔体和SICL移相段的宽频带匹配结构实现宽频带罗特曼透镜。采用SICL耦合馈电的宽频带磁电偶极子天线作为多波束阵列的辐射单元,易于直接与基于SICL的罗特曼透镜连接使用,可实现宽频带波束扫描。基于此设计了一种7个波束端口、9个阵列单元的宽频带多波束阵列天线。仿真结果表明,该罗特曼透镜的-10 dB阻抗带宽约为42%(20.5~31.5 GHz),磁电偶极子天线的-10 dB阻抗带宽约为45%(20.5~32.5 GHz),组成的多波束阵列天线在20.5~31.5 GHz(约42%)频带内可实现±30°的波束扫描,天线结构简单紧凑、剖面低、易集成且能实现宽频带波束扫描,适用于5G毫米波通信。

关键词：罗特曼透镜宽频带天线基片集成同轴馈电多波束毫米波

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曲靖非相干散射雷达电离层F区日间电子温度变化特征初步分析

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地球物理学报 2020年第4期63卷 1282-1293页

作者：丁宗华代连东杨嵩唐志美吴健许正文中国电波传播研究所电波环境特性及模化技术重点实验室青岛266107

利用曲靖非相干散射雷达2017-2018年春夏季观测数据首次分析了电离层日间150~450km电子温度的地方时与高度变化特征及其与电子密度的相关性.发现hmF2及以上的电子温度在日出日落时具有两个峰值,在11∶00-16∶00LT之间变化较小,高度越高... 详细信息

利用曲靖非相干散射雷达2017-2018年春夏季观测数据首次分析了电离层日间150~450km电子温度的地方时与高度变化特征及其与电子密度的相关性.发现hmF2及以上的电子温度在日出日落时具有两个峰值,在11∶00-16∶00LT之间变化较小,高度越高午后上升的时间越早;从150km开始迅速增加,在约220km达到最大值,然后开始降低,在约300~350km达到最小值,最后单调上升;200km以下电子温度与电子密度成正相关(主要由热传导控制),200~450km之间存在明显的反相关(光电离过程占主导),电子-离子温度差与电子密度对数之间存在近似线性关系,电子温度逐日变化与光电离因子的变化趋势相似,这种相关性在中午与午后更明显;以上结果与其他非相干散射雷达观测和电离层模型计算结果基本一致,但也存在一些差别,需要结合更多数据深入分析.

关键词：非相干散射雷达电离层电子温度电子密度光电离

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