邬润辉，刘佳琪，刘 鑫，任爱民，孟 刚

（试验物理与计算数学国家级重点实验室，北京，100076）

大尺度分层均匀等离子体介质中VHF波传播特性分析

邬润辉，刘佳琪，刘 鑫，任爱民，孟 刚

（试验物理与计算数学国家级重点实验室，北京，100076）

在电离层的60～1 000 km高度，其等离子体电子密度变化范围为10～106cm-3。以稳态电离层等离子体电子密度随高度变化规律为基本出发点，研究大尺度电子密度缓变等离子体介质中VHF波反射和透射特性，采用分层介质方法，建立了相应的反射系数和透射系数计算模型，获取了不同尺度、不同电子密度和碰撞频率条件下等离子体对VHF波的反射和透射变化规律。结果表明，大尺度、电子密度范围为104～106cm-3的分层均匀等离子体介质对频率为30～150 MHz的无线电波透射能量衰减均大于10 dB，且随着频率的减小透射能量衰减呈指数增大，在频率为30 MHz附近透波能量衰减量将超出通信系统接收机灵敏度范围，从而导致通信系统无法正常工作。

分层均匀等离子体；碰撞频率；电子密度；吸收和反射；VHF波

0 引 言

电离层是指距离地面60～1 000 km高度的部分大气层，大气层内部的分子处于电离状态，含有大量的自由电子和离子，对无线电波影响最严重的空间大气层区域[1]。甚高频（VHF）作为无线电波的重要组成部分，在移动通信、电视、调频广播、空中交通管制、无线电导航、星载雷达中得到广泛应用[2，3]，文献[4]和文献[5]针对电离层对星载雷达的影响分别开展了电离层延迟色散对星载宽带信号的影响和补偿、电离层对星载 SAR矩形包络线性调频信号的影响等研究工作；……