Xidian University 第六部分电高层传播
第六部分 电离层传播
Xidian University ■天波传播 经高空电离层反射后到达接收点的传播方式 ■长、中、短波都可利用天波进行通信 传输损耗小,因而可以利用较小的功率进行远距离通信 由于电离层是一种随机、色散、各向异性的媒质,电波 在其中传播时会产生各种效应,例如多径传输、多普勒 频移等都会对传输信号特别是短波信号有较大的影响 物理与光电工程学院电浪传镯研究所
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 ◼ 天波传播 ◼ 经高空电离层反射后到达接收点的传播方式 ◼ 长、中、短波都可利用天波进行通信 ◼ 传输损耗小，因而可以利用较小的功率进行远距离通信 ◼ 由于电离层是一种随机、色散、各向异性的媒质，电波 在其中传播时会产生各种效应，例如多径传输、多普勒 频移等都会对传输信号特别是短波信号有较大的影响
Xidian University 电离层的等效电参数 电波未射入电离层之前,电离层中的中性分子和离子与 电子一起进行着漫无规律的热运动。 当电波进入电离气体时,自由电子在入射波电场作用下 作简谐运动。一般情况下,运动中的电子还将与中性分 子等发生碰撞,将它由电波得来的能量转移给中性分子 ,变成热能损耗,这种损耗叫做媒质的吸收损耗。 由于电离层中空气的密度很大,以致分子、原子、离子 之间的平均距离远小于波长,因此可以电离层作为具有 定电特性参数ε和σ的媒质来研究。 物理与光电工程学院电浪传镯研究所
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 电离层的等效电参数 电波未射入电离层之前，电离层中的中性分子和离子与 电子一起进行着漫无规律的热运动。 当电波进入电离气体时，自由电子在入射波电场作用下 作简谐运动。一般情况下，运动中的电子还将与中性分 子等发生碰撞，将它由电波得来的能量转移给中性分子 ，变成热能损耗，这种损耗叫做媒质的吸收损耗。 由于电离层中空气的密度很大，以致分子、原子、离子 之间的平均距离远小于波长，因此可以电离层作为具有 一定电特性参数ε和σ的媒质来研究
L Xidian University 当电波通过电离层时,电离层中的自由电子在电场作用 下产生运动,也有是原来无规则热运动加上有规则的运 动,形成传导电流。 在电离层中总电流密度J等于位移电流密度J和传导电 流密度J之和: J=J。+J 而电场强度可写为 E=Ee/(ot-kor) 其中k为电离层中电波传播的波矢量,k=O√AE 物理与光电工程学院电浪传镯研究所
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 当电波通过电离层时，电离层中的自由电子在电场作用 下产生运动，也有是原来无规则热运动加上有规则的运 动，形成传导电流。 在电离层中总电流密度J等于位移电流密度JD和传导电 流密度JC之和： D C J = J + J 而电场强度可写为 j t ( ) Ee − • = k r E 其中k为电离层中电波传播的波矢量， k =
Xidian University 对于时谐场,在电离层气体中的位移电流密度为 D=08E 自由电子在电场作用下作规则运动,设电子运动速度 为V,单位体积中的电子数为N,则传导电流表达式为: J=eVw 其中电子电荷e=-1.602×10-C 所以,电流密度总和为J=108E+eVN 因此,麦克斯韦方程组中磁场旋度方程为 V×H=joE+eN 物理与光电工程学院电浪传镯研究所
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 对于时谐场，在电离层气体中的位移电流密度为 0 = j D J E 自由电子在电场作用下作规则运动，设电子运动速度 为V，单位体积中的电子数为N，则传导电流表达式为： C J V = e N 其中电子电荷 19 e 1.602 10 C − = − 所以，电流密度总和为 0 J E V = + j e N 因此，麦克斯韦方程组中磁场旋度方程为 0 = + H E V j e N