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，大多數電磁波傳播現象都在對流層中進行。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。對流層大氣環(huán)境條件下所形成的波導是一種異常的大氣結構，它的出現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作的雷達、通信設備等都有很大影響。我國四大領海以及東南沿海都處在對流層波導高發(fā)地區(qū)，因此開展對流層大氣波導環(huán)境下電磁波傳播特性研究具有實際的通信應用價值和國防意

2、義。
　　本文首先介紹蒸發(fā)波導、無基礎層表面波導、有基礎層表面波導、懸空波導、混合型波導等的形成條件、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，分別得到標準大氣以及上述五種波導結構下的電磁波傳播損耗分布情況。文章還分析大氣壓強，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，天線高度等對電磁波傳播損耗的影響。結果表明，空氣的相對濕度對大氣折射指