有限元方法研究精细地-电离层波导VLF波传播特性

摘要

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.