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Probing the lower ionospheric perturbations associated with earthquakes by means of subionospheric VLF/LF propagation 被引量:6
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作者 Masashi Hayakawa 《Earthquake Science》 CSCD 2011年第6期609-637,共29页
There have been reports for many years that the ionosphere is very sensitive to seismic effects, and the detection of ionospheric perturbations associated with earthquakes (EQs) attracts a lot of attention as a very... There have been reports for many years that the ionosphere is very sensitive to seismic effects, and the detection of ionospheric perturbations associated with earthquakes (EQs) attracts a lot of attention as a very promising candidate for short-term EQ prediction. In this review we present a possible use of VLF/LF (very low frequency (3-30 kHz)/low frequency (30-300 kHz)) radio sounding of seismo-ionospheric perturbations. In order to avoid the overlapping with my own previous reviews, we first show some pioneering results for the Kobe EQ and we try to present the latest results including the statistical evidence on the correlation between the VLF/LF propagation anomalies (ionospheric perturbations) and EQs (especially with large magnitude and with shallow depth), medium-distance (6-8 Mm) propagation anomalies, the fluctuation spectra of subionospheric VLF/LF data (the effect of atmospheric gravity waves, the effect of Earth's tides, etc.), and the mechanism of lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling. Finally, we indicate the present situation of this kind of VLF/LF activities going on in different parts of the globe and we suggest the importance of international collaboration in this seismo-electromagnetic study. 展开更多
关键词 earth-ionosphere waveguide subionospheric VLF/LF propagation seismo-ionosphericperturbation earthquake lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling
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应用FDTD法分析甚低频传播特性 被引量:3
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作者 晏裕春 蒋宇中 +1 位作者 韩郁 黄麟舒 《舰船电子工程》 2006年第4期133-136,共4页
应用时域有限差分(FDTD)方法分析甚低频在地电离层波导中的传播特性。使用时域电磁场数值计算方法计算白天全海水传播路径电波传播的衰减,分析复杂边界条件中VLF电波传播损耗,并对波导边界变化对VLF传播特性的影响作了讨论。计算结果表... 应用时域有限差分(FDTD)方法分析甚低频在地电离层波导中的传播特性。使用时域电磁场数值计算方法计算白天全海水传播路径电波传播的衰减,分析复杂边界条件中VLF电波传播损耗,并对波导边界变化对VLF传播特性的影响作了讨论。计算结果表明,FDTD法能够准确地仿真VLF在地电离层波导中的传播特性,并能充分的反映波导边界参数变化对VLF传播的影响。 展开更多
关键词 VLF FDTD 地电离层波导 色散媒质
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基于波导模式的甚低频场强计算方法 被引量:3
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作者 魏来 蒋宇中 李开锋 《舰船电子工程》 2009年第12期86-89,共4页
受电离层反射的影响,甚低频(VLF)电波传播过程中会发生干涉,再加上电波传播本身的衰减、地理环境、电离层高度等多因素影响,使得甚低频场强计算十分困难。基于地球-电离层波导的传播模型,运用波导模式理论对甚低频电波的场强进行计算。... 受电离层反射的影响,甚低频(VLF)电波传播过程中会发生干涉,再加上电波传播本身的衰减、地理环境、电离层高度等多因素影响,使得甚低频场强计算十分困难。基于地球-电离层波导的传播模型,运用波导模式理论对甚低频电波的场强进行计算。对计算结果和实测数据的对比分析表明,波导模式理论能够准确地对甚低频场强进行预测。 展开更多
关键词 甚低频电波传播 地球-电离层波导 场强计算
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有限元方法研究精细地-电离层波导VLF波传播特性 被引量:1
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作者 刘兵 王茂琰 +3 位作者 张世田 徐彤 李海龙 吴健 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1820-1828,共9页
基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理... 基于频域有限元方法仿真了精细地-电离层波导结构甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波幅度和相位传播特性.首先给出了如何确定VLF波发射点和接收点传播路径所在大圆的方法,接着分析了获取波导结构中不同阶波导模式传播系数的耦合模理论,数值讨论了不同阶波导模式的衰减率和相对相速度随模式数和工作频率的变化关系,给出了波导不同结构参数对一阶模衰减率和相对相速度的影响.与文献结果对比验证了本文有限元方法模拟VLF波传播的正确性和高效性.最后利用实验和数值仿真结果,通过对电子密度国际电离层参考模型进行修正,讨论了澳大利亚—青岛台VLF波幅度和相位日变化的规律.本文工作为研究地-电离层波导结构VLF波电磁特性以及提高陆基超远程甚低频导航系统的精度,提供了新的思路和方法. 展开更多
关键词 甚低频 地-电离层波导 相位 模式耦合理论
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基于自然雷电的甚低频传播特性分析
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作者 张曙霞 彭丹 《指挥控制与仿真》 2015年第5期52-56,共5页
雷电是自然界最重要的大气现象之一,典型情况下雷电电流强度可达几万安培,放电路径可达几千米,持续时间几十微秒,包含非常丰富的频率成分,雷电脉冲在甚低频地—电离层波导中经多次反射到达远处的接收点,接收到的雷电脉冲实际携带了甚低... 雷电是自然界最重要的大气现象之一,典型情况下雷电电流强度可达几万安培,放电路径可达几千米,持续时间几十微秒,包含非常丰富的频率成分,雷电脉冲在甚低频地—电离层波导中经多次反射到达远处的接收点,接收到的雷电脉冲实际携带了甚低频地—电离层波导频率传播特性。首先对雷电脉冲进行分类与统计,在此基础上对雷电脉冲进行频谱分析,然后将研究结果与LWPC软件预测结果进行对比分析。结果表明,使用自然雷电脉冲的平均谱估计甚低频传播特性是可行的。此法与人工辐射源法相比,主要优势在于被动检测、应用成本低、可测频率范围宽、低端频率特性测量精度较高。 展开更多
关键词 自然雷电脉冲 地—电离层波导 LWPC 甚低频传播特性
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地-电离层波导中甚低频波昼夜过渡期特性研究 被引量:5
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作者 姜涛 《通信电源技术》 2014年第4期43-45,共3页
建立了地-电离层波导中甚低频电磁波在昼夜过渡期的传播模型,导出了计算昼夜过渡期接收点场强幅度与传播相位的理论公式,分析了季节的改变,白天和黑夜的长短等因素对其产生的影响。理论分析结果表明,接收点的相位昼夜变化近似于一个梯形... 建立了地-电离层波导中甚低频电磁波在昼夜过渡期的传播模型,导出了计算昼夜过渡期接收点场强幅度与传播相位的理论公式,分析了季节的改变,白天和黑夜的长短等因素对其产生的影响。理论分析结果表明,接收点的相位昼夜变化近似于一个梯形,其中过渡期的变化即为两个斜边,对应的场强幅度变化出现相应的极大与极小值,而模转换干涉相位偏差即为叠加于斜边上的起伏。实验测试结果证实了理论公式的正确性。 展开更多
关键词 甚低频通信 地-电离层波导 昼夜过渡期 模转换干涉
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300 kHz以下频段电波传播研究进展
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作者 李清亮 张世田 +1 位作者 刘凯 彭怀云 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期574-590,共17页
300 kHz以下频段是深海、深地、深空探测以及远距离通信导航等无线电系统的重要频谱资源,其电波传播特性持续受到人们的关注并得到了快速发展.本文主要介绍中国电波传播研究所和国内相关合作团队在此方面的研究进展.针对对地基导航授时... 300 kHz以下频段是深海、深地、深空探测以及远距离通信导航等无线电系统的重要频谱资源,其电波传播特性持续受到人们的关注并得到了快速发展.本文主要介绍中国电波传播研究所和国内相关合作团队在此方面的研究进展.针对对地基导航授时系统有重要影响的附加二次时延(additional secondary phasefactor,ASF),发展了理论与实验测量相结合满足工程需要的ASF修正模型.针对水中目标探测和电磁辐射问题,发展了跨海面(床)电波传播时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)计算方法,相对于传统的Sommerfeld积分方程,解决复杂问题的能力大幅提升.针对空间环境探测与应用涉及的星-地链路问题,分别从全波解、积分方程和FDTD三种方法出发,解决了地基或天基VLF辐射源跨介质传播计算,建立了各向异性电离层中线天线分析理论方法.针对VLF地-电离层波导远距离传播问题,在传统波导模理论的基础上,发展了有限元法(finite element method,FEM)和测算融合方法,前者为昼夜过渡区波模转换提供了解决途径,后者为传播链路高精度预测奠定了基础.最后,从计算方法和计算中所用物理参数两方面,提出了研究展望. 展开更多
关键词 300 kHz以下频段 电波传播 ASF 地-电离层波导 跨介质传播 电离层中线天线
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2011年3月7~8日永胜站震前舒曼谐振异常数值模拟分析
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作者 闫小旭 周晨 +2 位作者 张学民 欧阳新艳 赵正予 《地震》 CSCD 北大核心 2016年第3期135-143,共9页
2011年3月10日中国云南盈江发生5.8级地震,3月11日日本本州岛东海岸附近海域发生9.0级地震。2011年3月7日、8日云南永胜地磁台站观测到了舒曼谐振前4阶振幅异常增大。本文建立了基于三维时域有限差分方法的舒曼谐振模型,利用该模型对盈... 2011年3月10日中国云南盈江发生5.8级地震,3月11日日本本州岛东海岸附近海域发生9.0级地震。2011年3月7日、8日云南永胜地磁台站观测到了舒曼谐振前4阶振幅异常增大。本文建立了基于三维时域有限差分方法的舒曼谐振模型,利用该模型对盈江地震对永胜站观测到的舒曼谐振影响进行了数值分析。通过对实验和模拟结果进行分析,认为此次云南永胜观测到的舒曼谐振异常不仅与日本地震相关也可能与云南盈江地震相关。 展开更多
关键词 舒曼谐振 地球电离层波导 舒曼谐振异常 时域差分
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