郝书吉 张文超张雅彬 杨巨涛 马广林

(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)

中低纬度电离层偶发E层电波传播建模∗

郝书吉 张文超†张雅彬 杨巨涛 马广林

(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)

(2017年1月4日收到;2017年3月8日收到修改稿)

基于电离层偶发E层(sporadic-E,Es)对电波传播的多条链路实测数据,认为电离层Es对入射电波的作用是反射和散射两种机制,且反射/散射的比例常数随着电离层Es临界频率的变化而变化,进而建立了包含反射、散射以及反射与散射共同作用的三段式电离层Es电波传播模型,并与国际电联(International Telecommunications Union,ITU)给出的Es层传播的电波场强预测模型进行了对比,验证了本文所建模型的正确性.该模型尤其适用于中低纬地区甚高频信号经Es层的传播研究.

电离层Es,电波传播,ITU模型

1 引言

偶发E层(sporadic-E,Es)是电离层内一种短暂而不规则的强电离薄层,其高度范围为90—140 km,厚度从数百米至1 km不等,水平尺度从几十千米到几百千米不等[1].电离层Es电子密度非常高,可达到常规E层电子密度的100倍[2].利用Es层可以实现单跳2000 km的超短波超视距通信,这对于建立超短波超视距应急通信保障系统具有重要意义.

研究人员从20世纪40年代就开始关注电离层Es对入射电波的影响及其信道特性,主要基于电离层探测仪,通过甚高频(very high frequency,VHF)后向和斜入射链路对不同纬度的Es层进行观测和统计研究.但由于观测手段和统计方法的不同,结论也不……