【摘 要】
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复杂环境下高频电波传播特性是为电子侦察、无线电通信和雷达对抗等军事无线电系统提供电磁环境数据的重要依据和来源。面对同时处理复杂的大气结构和不规则地形问题,许多传
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复杂环境下高频电波传播特性是为电子侦察、无线电通信和雷达对抗等军事无线电系统提供电磁环境数据的重要依据和来源。面对同时处理复杂的大气结构和不规则地形问题,许多传统的电磁波数值计算方法不能满足要求,基于分步傅立叶变换算法求解的抛物线方程(Parabolic Equation,PE)模型对步长要求相对宽松,是目前处理该类问题最有效的方法。论文研究内容包括以下几点:(1)详细地阐述了从麦克斯韦方程组推导PE模型的过程。对伪微分算子Q使用不同近似方法得到宽角和窄角PE模型。(2)对分步傅立叶变换算法求解PE模型进行了详细的分析和说明,用双射线方法仿真验证了模型的可行性。讨论了电波传播模型的初始场、边界条件等问题。分析了离散分步傅立叶变换算法求解过程。(3)用PE模型求解复杂路径电波传播问题,引入双向PE模型求解电波传播路径上有起伏地形的情形,详细讨论了处理起伏地形的几种模型。使用PE求解表面波导和悬空波导高频电波传播问题。本文通过算例模拟得出结论:首先,在求解复杂路径电波传播问题时,离发射天线较近距离,PE模型要比其他经典方法计算的传播损耗偏大,而在远距离计算结果吻合很好,因此在实际求解过程中结合不同方法混合求解能够提高准确性;其次,电波在大气波导陷获层内传播比其他区域传播的损耗要小,该特性为研究超视距传播提供重要理论依据。
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