杨巨涛 李清亮 王建国 郝书吉 潘威炎

1)(西安交通大学电子与信息工程学院,西安 710049)2)(中国电波传播研究所,电波环境特性及模化技术重点实验室,青岛 266107)3)(西北核技术研究所,西安 710024)(2016年6月7日收到;2016年9月20日收到修改稿)

双频双波束加热电离层激发甚低频/极低频辐射理论分析∗

杨巨涛1)†李清亮2)王建国1)3)郝书吉2)潘威炎2)

1)(西安交通大学电子与信息工程学院,西安 710049)2)(中国电波传播研究所,电波环境特性及模化技术重点实验室,青岛 266107)3)(西北核技术研究所,西安 710024)(2016年6月7日收到;2016年9月20日收到修改稿)

基于高电离层质动力非线性加热理论,引入差频双波束概念,建立双频双波束加热电离层激发甚低频/极低频(VLF/ELF)辐射理论仿真模型,通过对已有实验参数进行仿真计算,验证了模型的正确性.据此模型,全面分析了不同纬度、有效辐射功率、加热频率、极化模式、频率差、实验时段等对激发VLF/ELF辐射强度的影响,并对比分析了中低纬度地区双频双波束和幅度调制两种方法激发VLF/ELF信号的差异.分析结果表明:VLF/ELF辐射效果随着地磁倾角的增加而增强,随着系统有效辐射功率的增大而增强;X波模式优于O波模式;实验时段冬季最好,夜晚优于白天;加热频率和频率差存在最优值选取问题.对于背景自然电流较弱的中低纬度地区,相对现有幅度调制方法,利用双频双波束方法激发VLF/ELF辐射更加有效,两者相差10dB以上.

双频双波束,电离层加热,甚低频/极低频

1引 言

20世纪70年代,Willis等[1]首次提出人工幅……