大气波导是一层不同于标准大气的特殊大气层,大气波导层有着较大的负折射率梯度值。由于大气环境对电磁波的折射作用,大气波导层能够使一定角度范围内的电磁波射线向下弯折,且向下弯曲的曲率大于地球表面的曲率,从而使射向地面的电磁波被地面反射,使得电磁波被陷获在波导层内向前传播。大气波导层的出现会使得一部分电磁波原本能够传播到的区域成为电磁盲区,但同时也能使部分电磁波以较小的衰减沿着波导层传播到很远的地方,且电磁信号较强。由于无线电电子系统的运转必须依靠电磁波所携带的能量或信息,因此大气中电磁波波场的改变,将极大地影响这些电子设备的正常工作。在各类大气波导中,由海水蒸发所致的蒸发波导出现概率最高,几乎在任何时间、任何海域均有出现。因此研究大气波导,尤其是蒸发波导,探讨大气波导对无线电电子系统的影响以及如何有效利用大气波导现象等问题,都具有重要的现实意义。在现代化战争中,雷达一直是一种重要的武器装备。随着科技的发展和战争样式的变革,电子战、信息战已经成为战争开始后首先即要进行的作战样式,能否及时准确获取敌情关系着战争的成败。对于雷达系统而言,大气波导的出现就会产生雷达探测空洞(不利一面)和雷达超视距探测(有利一面)等问题。所以利用蒸发波导实现雷达超视距探测成为目前雷达领域研究的热点问题。本文主要论述了大气波导环境中电波传播情形、蒸发波导环境对雷达性能的影响、蒸发波导探测与雷达超视距探测的一致性等问题。文中概括了大气波导研究的重要意义和国内外相关研究的历史和现状;通过阐述大气折射率及修正大气折射率的概念,详细描述了大气波导的出现判据和特征参量、波导的分类以及成因等知识,与此同时还给出了实现蒸发波导传播的必要条件;通过研究波导模法、抛物方程法、几何光学法等描述电波传播的基本理论,比较它们各自的优缺点,最终选择使用射线描迹法建立大气波导中的电波传播模型,同时针对不同的波导类型使用Mat lab语言进行了计算机仿真和结果分析;根据雷达超视距探测的实际需要,建立了蒸发波导中雷达探测误差模型,并进行了计算机仿真和分析的工作,给出了蒸发波导中雷达探测的斜距、高度和角度误差的修正方法及其误差结果,对得到的误差结果进行了定性的分析;最后,本文还给出了蒸发波导探测与雷达超视距探测一致性实验的结果,在实验中使用精度高、反应速度快的大气波导测试仪测量蒸发波导是否出现及其相关参数,同时利用岸边的雷达进行实际探测,观察雷达是否能够进行超视距探测。实验结果显示当蒸发波导出现时,雷达能够进行超视距探测,且雷达电波信号的强弱与蒸发波导强度密切相关,当大气中蒸发波导强度较大时,雷达探测距离远,目标信号清晰、稳定,当蒸发波导强度较小时,雷达探测距离近,目标信号模糊、不稳定,实验结果证明了蒸发波导的出现与雷达超视距探测具有较好的一致性。