盛 楠

(中国西南电子技术研究所，四川 成都 610036)

0 引 言

舰载通信系统担负着海上舰艇和各种平台之间话音、数据等信息交互的重要任务，它的通信距离对整个作战或演习过程至关重要[1]。由于海面上气象环境的特殊性，很容易形成影响舰载通信距离的大气波导环境[2-3]，在大气波导环境中，其内部传播的电磁波可出现超折射现象，就像在金属波导管中传播一样，从而形成超视距传播。本文采用抛物方程方法(PEM)预测分析海上大气波导环境对舰载通信距离的影响。抛物方程是一种模拟电磁波传播特性的高效模型，其本身就能体现电磁波在复杂环境中的折射、反射、绕射等传播效应，而不需要引入另外的计算模型修正。与几何光学、物理光学等模型相比，其计算过程简单，计算精度也很高。同时，抛物方程可采用分步傅里叶变换(SSFT)解法进行步进计算，其迭代步长几乎不受电磁波波长的限制，能够快速获得公里级大区域复杂环境中的电波传播特性，鉴于以上特点，近年来抛物方程得到国内外学者的广泛关注和研究[4-8]。

本文利用抛物方程方法能计算大气折射这一特点，分析海上大气波导这种特殊大气环境对舰载通信距离的影响。首先介绍海上大气波导环境及产生波导传播效应所需要满足的条件，然后介绍了抛物方程方法，最后对典型大气波导环境中的舰载通信距离进行分析，并给出结论。

1 大气波导及其传播条件

大气介质在垂直方向的变化要比其在水平方向的变化大1～3个量级，因此，在一定的距离范围内可以忽略大气水平方向的变化。……