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Análisis de la dispersión electromagnética VLF en la ionosfera anisotrópica inferior basado en la matriz de transferencia

Autores: Zhao, Lin; Zhan, Zhiting; Zhang, Zhigang; Feng, Huiting

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis de la dispersión electromagnética VLF en la ionosfera anisotrópica inferior basado en la matriz de transferencia


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Ondas electromagnéticas
Muy baja frecuencia
Ionosfera
Modelo de transmisión
Anisotrópico
Características de dispersión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las ondas electromagnéticas de muy baja frecuencia (VLF) (3-30 kHz) son estables y atenuadas, adecuadas para diversas aplicaciones en comunicación submarina y predicción de terremotos. Las ondas electromagnéticas de muy baja frecuencia suelen propagarse en guías de onda atmosféricas formadas entre la ionosfera anisotrópica a altitudes bajas a medias y la tierra. Sin embargo, los parámetros electromagnéticos de la ionosfera anisotrópica a altitudes bajas a medias son muy complejos, lo que dificulta el cálculo y análisis precisos de las características de dispersión de las ondas electromagnéticas de muy baja frecuencia. Este artículo divide la ionosfera anisotrópica de media a baja altitud en capas finas y establece un modelo de transmisión más preciso para las ondas electromagnéticas de ultra baja frecuencia en la estructura estratificada de las capas de ionización al derivar la matriz de anisotropía/transmisión de cada capa. En la verificación comparativa, calculamos la intensidad de campo de las ondas electromagnéticas VLF de 17 kHz dentro de un rango de distancia de transmisión de 500-1600 km basado en el método propuesto y lo comparamos con datos estadísticos recopilados de experimentos de comunicación reales y resultados de cálculos teóricos basados en el ITU-R P.372-11 tradicional. Los resultados muestran que, en comparación con los resultados teóricos basados en el ITU-R P.372-11, el método propuesto en este documento considera plenamente la no uniformidad de altura vertical de la ionosfera, y sus resultados calculados son más consistentes con los datos de medición real, con mayor precisión. Nuestro trabajo proporciona una excelente guía para el desarrollo de modelos precisos para la propagación y predicción de ondas electromagnéticas de frecuencia extremadamente baja, así como una buena idea para el cálculo preciso de la dispersión electromagnética VLF dentro de 500-1500 km.

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