【摘 要】
：
基于大功率高频地面电磁波加热设备,可以通过人工加热电离层激发受激电磁辐射(StimulatedElectromagnetic Emissions,SEE),用以提供电离层主动改性实验中的有效诊断.高功率微波加热非均匀磁化等离子体空间实验的基本物理问题是电磁波和等离子体波的波模转化,参量不稳定性,及等离子体湍流对电子的加热机制.基于美国高频极光加热设备HAARP,本文重点阐述最新发现在电子磁回旋加热
【机 构】
：
复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室 上海 200433 Virginia Tech,Black
论文部分内容阅读
基于大功率高频地面电磁波加热设备,可以通过人工加热电离层激发受激电磁辐射(StimulatedElectromagnetic Emissions,SEE),用以提供电离层主动改性实验中的有效诊断.高功率微波加热非均匀磁化等离子体空间实验的基本物理问题是电磁波和等离子体波的波模转化,参量不稳定性,及等离子体湍流对电子的加热机制.基于美国高频极光加热设备HAARP,本文重点阐述最新发现在电子磁回旋加热附近的复杂受激电磁辐射谱线特征,包括最新发现的在100kHz附近的宽带受激电磁辐射谱线.首次揭示高功率微波在电子三次磁回旋加热过程中,宽带受激电磁辐射谱线的动态变化特征,及电磁波强度和极化的变化特征.实验结果用于诊断高功率微波和磁化等离子体的非线性相互作用,以期望找到一种受激电磁辐射谱结构和有效激发人工等离子体层的电子加热机制密切相关.
其他文献
水凝物(降雨、云雾等)对电波的衰减和散射是电波传播、雷达气象、大气物理、环境遥感等系统工作性能的重要因素.本文基于METEK公司生产的MRR-2微型测雨雷达在青岛进行观测,获得了观测地点垂直上空的降雨和阴天天气时的水凝物空间分布数据.其中包括大气分层的雷达反射率、降雨强度、液态水含量以及雨滴谱分布等,并对实验数据中出现的融化层进行讨论,利用获得的数据可用于对水凝物在电波传播特性中的影响的研究.
以我国65个台站十年的降雨率数据为基础,分析了我国降雨率和年降雨量的统计分布趋势,提出并建立了一种基于年平均降雨量预测0.01％时间概率降雨率的思路和模型,经实测数据检验,模型预测的相对误差小于20％,较ITU-R模型在我国具有更好的预测精度,对于缺少0.01％时间概率降雨率实测数据地区的雨衰减预测具有重要意义.
第5代移动通信系统将是2020年后人类信息社会需求的无线移动通信系统,本文介绍了国内外第5代移动通信的研发现状.重点论述了5G的频谱分配和电波传播问题，指出经验性传播模型只能提供一般性的指导，对于精确的网络设计来说，经验化传播模型显得过于简单化。为了设计移动通信系统，必须在特定环境中进行电波传播现场测试，获得的数据可以直接用于系统中，还可以检验经验化的传播模型，得到符合实际的传播模型。
本文采用时域不连续伽略金方法来求解三维电磁问题.由于在空间离散和时域积分都存在多种灵活的选择,该方法模拟波的传播更准确可靠.和其他时域方法不同,时域不连续伽略金方法借助于数值流来近似求解相邻网格之间的交界面上的积分.同时,该方法在模拟非规则目标时兼具效率和精度,因此非常适合处理复杂目标的多尺度和宽带问题.最后,本文应用时域不连续伽略金方法成功求解了三维谐振器问题.
本文首次研究了等离子体材料填充的金属孔径的凋落波-传播模的转换机制.论文采用耦合模的计算电磁方法分析了凋落模在等离体填充孔径中的传播特性,采用归一化穿透系数分析了凋落模-传播模的转换效率.研究结果表明:等离体填充的口径中存在两种谐振机制:一种来自小孔自身的谐振,另一种谐振来自于孔隙中的等离子体填充材料.论文的研究结果进一步表明:当这两种谐振机制强烈耦合在一起的时候会形成超谐振现象,该谐振机制将极大
基于WKB近似方法,研究了高频电磁波入射不均匀尘埃等离子体中的衰减特性.首先数值分析了弱电离尘埃等离子体复相对介电常数的分布特征,讨论了电子数密度,尘埃颗粒数密度对复相对介电常数实部和虚部的影响.然后利用电子密度分布的抛物模型,数值计算了电磁波以不同角度入射不均匀尘埃等离子体的衰减特性,分析了入射角、电子数密度、尘埃颗粒半径和尘埃颗粒数密度对衰减系数的影响.结果表明:随着电子数密度、尘埃颗粒数密度
2010年9月利用欧洲非相干散射雷达协会的大功率加热设备和诊断设施开展的极区电离层加热实验中首次观测到了长生命周期的等离子体线谱增强特征,通过分析推断该增强特征系由参量衰变不稳定性发生引起的.在2011年11月进行了长生命周期等离子体线增强特征激发实验,实验中利用UHF雷达得到了持续时间长达16分钟的等离子体线回波增强特征,通过与2010年的加热数据对比分析表明,当加热频率接近磁旋频率的倍频时,较
F-lacuna是高纬极区电离层测高仪频高图上经常出现的一种F层回波描迹部分或全部消失的现象,直接影响电离层参数的标定,其表征的电离层物理过程尚未定论.本文利用中山站测高仪电离图数据,通过分析两次F2-lacuna事件期间电离层电子密度以及对流变化,进一步研究F2-lacuna形成机制.事件分析结果表明,F2-lacuna发生期间,中山站上空对流增强,电离层电子密度总含量TEC减小.提出一种F2-
电离层F2层的增层现象是电离层异常现象之一,近年来再次引起国内外学者的兴趣.F2层增层现象主要表现为在电离图的规则F2层回波基础上出现新一层回波(包括F2层分裂或者新增).本文初步讨论云南普洱地区(22.7oN,101.05oE)午夜之后时刻出现的F2层增层现象.通过频高图固定探测频率回波分析方法即iso-frequency分析法,分析频高图中电离层不同回波高度的变化趋势和特征.初步分析结果表明该
本文提出了一种能同时获取斜测电离图描迹和参数的方法,提取的参数来自电离图F2层和Es层,如最大可用频率,临界频率,虚高等.该方法采用QP模型描述电离层F2层电子浓度分布.利用正割定理、Martyn等效虚高定理、图像处理技术和电离图的回波特征确定部分电离层状态参数的最终值,和部分参数的初始值及搜索空间.然后利用最小群时延和残差分析提取Es层描迹.最后,使用混合遗传算法从搜索空间范围内找出一组最优参数