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武汉VHF相干散射雷达及初始观测结果 被引量:2
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作者 张思源 赵正予 +2 位作者 周晨 倪彬彬 顾旭东 《现代电子技术》 北大核心 2016年第24期1-5,共5页
武汉VHF雷达坐落于武汉大学(30.5°N,114.4°E),工作频率为48.2 MHz,是我国首部用于观测中纬度电离层场向不均匀体实时演变特征的相干散射雷达。首先详细介绍该雷达系统设计,主要包括天线阵系统、功放系统、接收系统、波束控制... 武汉VHF雷达坐落于武汉大学(30.5°N,114.4°E),工作频率为48.2 MHz,是我国首部用于观测中纬度电离层场向不均匀体实时演变特征的相干散射雷达。首先详细介绍该雷达系统设计,主要包括天线阵系统、功放系统、接收系统、波束控制系统以及数据处理系统;然后利用噪声基底拟合方式去除射频干扰,增强RTI图的可读性和雷达有效回波结构的清晰度。武汉VHF雷达E层不均匀体的观测结果表明,中纬E层准周期回波的发生是风剪切激发K-H不稳定性所致。 展开更多
关键词 VHF相干散射雷达 中频数字接收机 均匀 噪声基底拟合
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基于多通道探测的场向不均匀体定位方法
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作者 唐志坤 龚晚林 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期39-45,共7页
甚高频雷达对场向不均匀体探测存在无法实现空间定位,旁瓣回波无法区分等问题,为解决上述问题,实现富克甚高频雷达对场向不均匀体的空间定位,对富克甚高频雷达进行了相关升级改造,在原有阵列基础上新建造两个子阵列使富克甚高频雷达具... 甚高频雷达对场向不均匀体探测存在无法实现空间定位,旁瓣回波无法区分等问题,为解决上述问题,实现富克甚高频雷达对场向不均匀体的空间定位,对富克甚高频雷达进行了相关升级改造,在原有阵列基础上新建造两个子阵列使富克甚高频雷达具有多通道探测能力。利用多通道探测数据,进行快速傅里叶变换、互相关后选取互相关系数满足条件的点求出测量相位差,并根据电离层场向不均匀体的场向特性,对测量相位差进行相位解模糊与初始相位校正,得到实际相位差。通过实际相位差与阵列间的位置关系计算出回波区域在空间中的位置,最终得到电离层场向不均匀体的空间结构与位置。实测结果表明,该方法能够正确对场向不均匀体定位,且新增相位解模糊过程有效的实现了主瓣回波与旁瓣回波的区分,扩宽了定位区域。 展开更多
关键词 空间干涉法 甚高频雷达 旁瓣回波 相位解模糊 均匀
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极区受激电磁辐射实验研究
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作者 陈靓 杨巨涛 +8 位作者 何凌磊 李清亮 郝书吉 马广林 闫玉波 车海琴 梁勇敢 李海英 张文超 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2487-2495,共9页
受激电磁辐射(stimulated electromagnetic emissions, SEE)复杂的谱线特征,为研究电离层加热物理机制提供了强有力的研究手段.本文基于2017年和2022年我国学者利用EISCAT加热系统开展电离层加热实验期间的SEE数据,分析了加热电磁波的... 受激电磁辐射(stimulated electromagnetic emissions, SEE)复杂的谱线特征,为研究电离层加热物理机制提供了强有力的研究手段.本文基于2017年和2022年我国学者利用EISCAT加热系统开展电离层加热实验期间的SEE数据,分析了加热电磁波的极化、频率、功率以及波束指向对SEE谱线特征的影响,研究结果表明:(1)相比于非寻常波,加热波为寻常波实验期间更易观测到丰富的SEE谱线结构,如频率上移分量最大值(upshifted maximum, UM)、热窄带连续谱(thermal narrow continuum, NCth)及向下偏移最大值(downshifted maximum, DM)等;(2)加热频率由4.07 MHz增至4.10 MHz,向下偏移峰值(downshifted peak, DP)频移与加热频率呈强线性相关,当加热频率达到电子回旋倍频时,DP和DM谱消失,上混杂波的产生过程被抑制.因此,结合电离层加热过程中DP和DM谱特征可以实时快速估算加热区内电子回旋频率的大小;(3)加热功率由24 MW增至192 MW,在DM和加热频率之间出现了一种新型下移谱特征,即中间向下偏移最大值(intermediate downshifted maximum, IDM),本实验中观测到UM随功率的变化是IDM相对于加热波频率的镜像行为;(4)结合超高频非相干散射雷达联合探测发现,加热波束指向为垂直方向逆时针夹角6°时,更易激励振荡双流不稳定性的密度纯增长模式,形成更多人工密度不均匀体,从而获得更强DM谱线. 展开更多
关键词 受激电磁辐射 电离层加热 人工沿均匀 振荡双流稳定性
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大功率高频电波加热电离层中人工沿场不均匀体散射特性的理论与数值模拟研究 被引量:1
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作者 吕立斌 李清亮 +1 位作者 郝书吉 吴振森 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2177-2185,共9页
大功率高频电波与电离层的相互作用会引起电子密度扰动,进而产生人工沿场不均匀体,其对无线电波特别是超短波信号有强的定向散射能力,可形成一种新型的超短波通信方式.基于各向异性介质的散射理论,首先通过求解电子密度扰动产生的附加... 大功率高频电波与电离层的相互作用会引起电子密度扰动,进而产生人工沿场不均匀体,其对无线电波特别是超短波信号有强的定向散射能力,可形成一种新型的超短波通信方式.基于各向异性介质的散射理论,首先通过求解电子密度扰动产生的附加极化势获得电子密度扰动散射方程,然后对电子密度扰动进行高斯自相关处理,并结合入射波/散射波与地磁场方向的空间几何关系,获得电子密度扰动的波数谱表达式,建立了人工沿场不均匀体的散射系数理论模型.利用模型对Platteville站实验中产生的人工不均匀体散射截面积进行了数值模拟,并通过与实测值对比验证了模型的正确性.根据人工沿场散射原理给出了利用其进行无线电信号传输的约束条件.重点仿真分析了人工沿场不均匀体的散射系数和散射覆盖区范围,结果表明:同等条件下,相对于高纬度地区,低纬度地区人工沿场不均匀体的散射系数小5~10dB,但其散射覆盖区的地面范围大,东西向可达3000km,南北向可达1500km,完全可用于超短波信号的超远距离传输.本文结果为中低纬度地区开展相关实验研究提供了理论指导,对利用人工沿场不均匀体进行无线信号的超远距离传输应用研究具有重要意义. 展开更多
关键词 大功率高频电波 人工沿均匀 散射系数 超短波通信
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人工沿场不均匀体对短波垂直探测影响的理论分析 被引量:1
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作者 吕立斌 李清亮 +1 位作者 郝书吉 吴振森 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期317-327,共11页
从人工沿场不均匀体的产生机制出发,分析其对无线电波的散射特性,基于射线追踪技术,建立了短波垂直探测波经人工沿场不均匀体散射的传播模型,理论分析了不同纬度人工沿场不均匀体对垂直探测波传播路径的影响.结果表明:人工沿场不均匀体... 从人工沿场不均匀体的产生机制出发,分析其对无线电波的散射特性,基于射线追踪技术,建立了短波垂直探测波经人工沿场不均匀体散射的传播模型,理论分析了不同纬度人工沿场不均匀体对垂直探测波传播路径的影响.结果表明:人工沿场不均匀体所导致的垂直探测电离图人工扩展描迹随地理纬度升高和地磁倾角增大而变短,解释了高纬度地区电离层加热不能有效观测人工扩展描迹的缘由.最后对中低纬度地区存在人工沿场不均匀体时可能产生的人工扩展描迹现象进行了预测评估,并分析了其重要应用方向. 展开更多
关键词 电离层加热 人工沿均匀 短波垂直探测 人工扩展描迹
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