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《基于拋物方程的大氣波導(dǎo)環(huán)境電波傳播分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、三明學(xué)院學(xué)報(bào)JOURNALOFSANMINGUNIVERSITY基于拋物方程的大氣波導(dǎo)環(huán)境電波傳播分析郭建炎，周承仙（廈門理工學(xué)院電子與電氣工程系，福建廈門，361024）摘要：海面上受水蒸氣的影響容易形成大氣波導(dǎo)，造成電波的超視距傳播影響雷達(dá)探測；基于拋物方程模型分析了海面蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境下電波傳播的特性，分析了蒸發(fā)波導(dǎo)高度、發(fā)射天線高度等對電波傳播損耗與雷達(dá)探測距離的影響。關(guān)鍵詞：拋物方程法，大氣波導(dǎo)，電波傳播中圖分類號：TN95文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：PropagationAnalysisinductenv
2、ironmentwithParabolicEquationGuoJianyan,ZhouChengxian（Dept.ofElectrical&ElectronicEngineeringXiamenUniversityofTechnology,Xiamen,361024,China）Abstract:Theductingiseasyformedoverseabytheimpactofvapor,whichcausestheradiowavepropagationbeyondvisualrangeandinfl
3、uencestheradardetection.Theradiopropagationcharacteristicsareanalyzedusingtheparabolicequationmodelinevaporationductenvironmentsovertheocean,thentheinfluenceoftheevaporationductheightsandtheantennaheightsonthepropagationlossandradardetectionrangeareanalyzed
4、.Keywords:Parabolicequation,atmosphericducting,wavepropagation反演大氣折射率分布[8]，提高雷達(dá)的抗噪性能與敏0引言感性?；趻佄锓匠谭Ｐ头治隽瞬煌舭l(fā)波導(dǎo)高近地大氣的不均勻分布使得電磁波發(fā)生折射度、發(fā)射天線高度等對電波傳播損耗與雷達(dá)探測距現(xiàn)象，大氣波導(dǎo)的形成使得雷達(dá)雜波增加產(chǎn)生超折離的影響，為雷達(dá)探測系統(tǒng)提供參考。射回波[1]。海面上是最容易產(chǎn)生大氣波導(dǎo)的環(huán)境之1拋物方程法模型一，海面水蒸氣與溫度差使得海面上形成蒸發(fā)波導(dǎo)從而使電波出現(xiàn)超視距傳播
5、現(xiàn)象[2]。大氣波導(dǎo)嚴(yán)格假設(shè)電磁場的時(shí)諧因子為e?j?t，且所有的場分意思上來說是一種漏波導(dǎo)，只有部分電波被限制在量與方位角無關(guān)；則Maxwell方程組可簡化為二維大氣波導(dǎo)中傳播；但是海上蒸發(fā)波導(dǎo)持久存在，因標(biāo)量波動方程。拋物方程法對電波做前向傳播近此雷達(dá)的探測距離可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下探測似，從而把橢圓型的波動方程簡化為拋物型方距離的數(shù)倍以上[2,3]。大氣波導(dǎo)傳播可導(dǎo)致電磁波的程；拋物方程法最主要的優(yōu)點(diǎn)是可用步進(jìn)法快傳播和雷達(dá)覆蓋范圍與正常大氣條件下明顯不同，速求解，缺點(diǎn)是忽略了電波的后向傳播與散射。為了
6、提高雷達(dá)的探測精度，必須分析大氣波導(dǎo)環(huán)境對波動方程做寬角傳播近似，可得拋物方程為：下各參數(shù)對電波傳播的影響[4]。拋物方程法可處理2??2??jk???jkm?（1）非均勻大氣與復(fù)雜邊界條件，在對流層電波傳播中2?x?z得到廣泛運(yùn)用[5-7]。利用拋物方程模型可以分析海上用Fourier分步步進(jìn)法求解拋物方程（1）可得，蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境下的電波傳播特性。通過對大氣波導(dǎo)在距離x??x的值可由前一距離x的值給出：環(huán)境下電波傳播的模型分析，有助于雷達(dá)回波資料———————————收稿日期：2010-11-10基金項(xiàng)目：
7、福建省教育廳科技項(xiàng)目(JA10250);福建省教育廳B類項(xiàng)目(JB09201)作者簡介：郭建炎（1982—），男，福建泉州人，講師。jkm?x?(x??x,z)?e?（2）22?1j?xk?pF{e?F[?(x,z)]}其中，k為波數(shù)，?(x,z)為標(biāo)量磁場（垂直極化）或電場（水平極化），m?n?1?z/a為修正e?1折射率。F、F是與邊界條件相關(guān)的Fourier變換及逆變換；p為Fourier變換的頻域變量，通?？闪頿?ksin?，?為掠射角即電波傳播方向到水平方向的角度。方程（1）是一個(gè)邊值問題，海面邊界
8、條件通過Fourier變換在譜域中加入；海面電磁場滿足的阻抗邊界條件為：???1????jkcos?????0（3）?zi?1???z?0圖1標(biāo)準(zhǔn)大氣與蒸發(fā)波導(dǎo)的修正折射率分布z?0?為海面邊界的反射系數(shù)，?為電波的入射角。i2數(shù)值計(jì)算與結(jié)果分析為了方便海洋大氣波導(dǎo)環(huán)境的分析，定義新的修正折射率M：6M?(n?1?z/a)?10（4）eM反映了大氣折射與地球曲面對電波傳播的影響，地球表面的標(biāo)準(zhǔn)大氣M
