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
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
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.
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.