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双频双波束加热电离层激发甚低频/极低频辐射理论分析被引量：4: 2017年; 基于高电离层质动力非线性加热理论,引入差频双波束概念,建立双频双波束加热电离层激发甚低频/极低频(VLF/ELF)辐射理论仿真模型,通过对已有实验参数进行仿真计算,验证了模型的正确性.据此模型,全面分析了不同纬度、有效辐射功率、加热频率、极化模式、频率差、实验时段等对激发VLF/ELF辐射强度的影响,并对比分析了中低纬度地区双频双波束和幅度调制两种方法激发VLF/ELF信号的差异.分析结果表明:VLF/ELF辐射效果随着地磁倾角的增加而增强,随着系统有效辐射功率的增大而增强;X波模式优于O波模式;实验时段冬季最好,夜晚优于白天;加热频率和频率差存在最优值选取问题.对于背景自然电流较弱的中低纬度地区,相对现有幅度调制方法,利用双频双波束方法激发VLF/ELF辐射更加有效,两者相差10 d B以上.; 杨巨涛李清亮王建国郝书吉潘威炎; 关键词：电离层加热

电离层背景状态对大功率短波加热电离层效应的影响被引量：7: 2013年; 从电离层加热实验出发,模拟研究了低纬地区(Arecibo)和高纬地区(Troms)加热效应。首先验证了该文计算的正确性,在此基础上研究了背景电离层电子密度梯度和泵波频率fH F与临界频率f0 F2比值对电离层加热效应的影响,结果表明:电子密度梯度越小,加热效果越强;过密加热时,加热效果随泵波频率与临界频率的比值增大而增强,但同时受电波反射高度影响,该比值较低时可能也会存在一个使加热效果增强的取值范围。最后分析了在不利的电离层背景状态下如何有效选择加热参数,以获得较为理想的加热效果。; 郝书吉吴振森杨巨涛李清亮; 关键词：电离层加热

高纬电离层调制加热辐射波特性分析被引量：1: 2023年; 基于2017—2019年我国利用欧洲非相干散射(European Incoherent Scatter,EISCAT)科学联合会加热装置开展电离层调制加热的实验数据,分析获得了高纬度电离层调制加热激励ULF/VLF电磁波辐射特性.实验采用自然电流调制和双频双波束调制两种加热模式,分析两种加热模式下加热功率、加热波极化、辐射频率和地磁扰动对ULF/VLF电磁波强度的影响.研究结果表明:激励辐射波强度与加热功率近似成正比例关系,自然电流调制和双频双波束调制激励辐射波的功率比例系数分别约为1.7和2.1;相对O波极化方式,加热波采用X极化波更有利于激励ULF/VLF电磁波辐射;随着辐射波频率的增加,辐射波强度先增加后减小,自然电流调制激励辐射波强度最大值出现在2 kHz附近,双频双波束调制激励辐射波强度最大值出现在8~14 kHz;自然电流调制加热激励辐射源强度依赖于电离层中自然电流的大小,而双频双波束调制激励辐射波强度与自然电流强弱相关性较小.最后,针对目前电离层调制加热的热点问题-双频双波束调制加热形成ULF/VLF辐射源到底处于电离层中什么位置,采用实验和理论相结合的分析方法,对比两种加热模式激励ULF/VLF电磁波传播特性的差异,结果表明双频双波束调制模式辐射源的传播特性更加符合辐射源位于F层情形.; 杨巨涛李清亮陈靓郝书吉闫玉波吴健马广林陆洪; 关键词：幅度调制加热功率地磁扰动

基于柱坐标抛物方程的海上雷达覆盖范围研究: 2022年; 为预测雷达波在海面的全向传播特性,提出了基于柱坐标抛物方程(parabolic equation,PE)的电波传播模型,用于海上雷达覆盖范围的研究.从亥姆霍兹方程出发,推导出柱坐标系下的前向PE形式.再利用PE通解中三角函数的正交性,求解各电波传播模式的激励系数,结合分步傅里叶变换实现柱坐标PE的步进迭代算法,以预测电波在空间的传播特性.数值算例表明:本文提出的柱坐标PE可突破传统三维直角坐标PE约30°的近轴传播的局限性,实现方向面上的全向计算;相较于准三维PE具有更高的计算精度.基于上述方法,研究了大气波导、粗糙海面对雷达探测性能的影响,仿真结果对构建海上数字化战场具有重要的指导意义.; 汪路遥邓小川廖成杨巨涛冯菊; 关键词：电波传播

中低纬度电离层偶发E层电波传播建模被引量：2: 2017年; 基于电离层偶发E层(sporadic-E,Es)对电波传播的多条链路实测数据,认为电离层Es对入射电波的作用是反射和散射两种机制,且反射/散射的比例常数随着电离层Es临界频率的变化而变化,进而建立了包含反射、散射以及反射与散射共同作用的三段式电离层Es电波传播模型,并与国际电联(International Telecommunications Union,ITU)给出的Es层传播的电波场强预测模型进行了对比,验证了本文所建模型的正确性.该模型尤其适用于中低纬地区甚高频信号经Es层的传播研究.; 郝书吉张文超张雅彬杨巨涛马广林; 关键词：电波传播

中低纬调制高频加热电离层ELF／VLF辐射模拟被引量：16: 2008年; 从基本的电子能量方程出发,改进了幅度调制HF电波加热低电离层模型。计算了低电离层电子温度和电导率随加热时间的变化,以及不同高度上加热产生ELF/VLF Hall电流大小。根据实际的电离层参数,在一定加热条件下,计算了北京、上海、昆明和海口所产生ELF/VLF Hall总电偶极矩大小。结果表明:利用幅度调制HF电波加热中低纬度地区低电离层,可以有效形成ELF/VLF电波辐射源。; 李清亮杨巨涛闫玉波赵耀军; 关键词：电离层加热幅度调制

电离层加热产生极低频/甚低频辐射模式对比: 本文从理论分析出发，模拟对比了四种电离层加热产生极低频／甚低频(ELF／VLF)模式：幅度调制、热立方非线性、几何调制和两路高频波交叉调制。计算表明：在一定的加热条件下，几何调制相对其它几种模式将有效提高ELF／VLF信...; 杨巨涛闫玉波李清亮; 关键词：电离层

电离层加热激发受激布里渊散射研究被引量：1: 2016年; 研究了电离层加热激发受激布里渊散射效应.利用受激布里渊散射匹配条件,结合国际地磁场参考模型,模拟计算了离子声波(Ion Acoustic,IA)与静电离子回旋波(Electrostatic Ion Cyclotron,EIC)频率随地理纬度、加热频率、波束指向、电子温度等参数变化特性,并以我国海南与美国高频主动极光研究项目(High Frequency Active Auroral Research Program,HAARP)为例,研究IA与EIC频率随纬度的变化.模拟结果表明:随着纬度的增加,IA与EIC频率增大;与IA频率相比,EIC频率随加热频率、波束指向及电子温度的变化相对较小;随加热频率的增加高纬地区IA频率增大,而低纬地区基本不变;随加热波束指向从南到北变化,海南IA频率单调下降,HAARP则为先上升后下降的形态,EIC具有相反的变化;电子温度越高,IA与EIC频率越大.本文模拟结果可为我国将来开展同类实验提供参考.; 马广林闫玉波杨巨涛吕立斌; 关键词：电离层加热受激布里渊散射离子声波

大功率高频X波欠密加热电离层的理论与数值模拟被引量：8: 2013年; 基于电离层中电子的加热物理机制,构建了左旋圆极化(X波)欠密加热理论仿真模型,通过对已知实验的模拟验证了模型的正确性.并利用此模型分析和研究了不同加热参数和背景参数对X波欠密加热效果的影响,结果表明,在X波欠密加热中,加热效果随加热功率增加而增强,随加热频率增加而减弱,在相当的加热条件下,背景电子温度越低、电子密度越小,加热效果越强.最后简单分析了X波欠密加热的一些应用.; 郝书吉李清亮杨巨涛吴振森; 关键词：仿真模型

低电离层调制激励VLF/ELF辐射参数优化理论分析被引量：5: 2018年; 针对低电离层幅度调制加热过程中甚低频/极低频(VLF/ELF)激发效率较低的问题,该文利用低电离层调制加热模型分析方波幅度调制加热过程中占空比和加热频率对VLF/ELF辐射效率的影响,在此基础上获得最大VLF/ELF辐射效率下的优化占空比和加热频率选择范围.研究表明,随着调制波占空比的增大,激发的VLF/ELF等效辐射源强度先增大后减小,占空比的优化范围为40%~70%;随着加热频率的增大,激发的VLF/ELF等效辐射源强度先增大后减小,加热频率的优化范围为(0.8~0.9)倍低电离层临界频率.; 杨巨涛李清亮郝书吉王建国; 关键词：参数优化占空比

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