Investigación y Validación de la Dispersión de Olas Cortas en la Ionosfera Anisotrópica bajo un Campo Geomagnético
Autores: Zhang, Zhigang; She, Jingyi; Fu, Hongwei; Zhao, Lin; Ji, Shengyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación y Validación de la Dispersión de Olas Cortas en la Ionosfera Anisotrópica bajo un Campo Geomagnético
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Comunicación de onda corta
Rango de frecuencia
Ionosfera
Medio electromagnético
Dispersión ionosférica
Matriz de transmisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La comunicación de onda corta, que opera dentro del rango de frecuencia de 3-30 MHz, se utiliza extensamente para la comunicación a larga distancia debido a su amplio rango de propagación y robustez. La ionosfera experimenta transformaciones complejas cuando es influenciada por el campo geomagnético, evolucionando hacia un medio electromagnético desigual y anisotrópico. Esta propiedad compleja hace que la transmisión de campos electromagnéticos dentro de la ionosfera sea extremadamente compleja, planteando desafíos significativos para evaluar con precisión los fenómenos de dispersión electromagnética. Para abordar los desafíos mencionados, este documento propone un nuevo método para calcular la dispersión ionosférica de onda corta basado en una matriz de transmisión de medio multicapa anisotrópico complejo. En primer lugar, al utilizar los cambios característicos de la densidad de electrones ionosféricos con la altura, la capa de ionización se divide en múltiples capas delgadas horizontales, cada una con una densidad de electrones aproximadamente uniforme, formando una estructura anisotrópica multicapa horizontal. Posteriormente, se calcularon las características de dispersión de las ondas electromagnéticas en la ionosfera utilizando el enfoque de matriz de transmisión. Los resultados calculados con este método son consistentes con los valores de medición reales y superiores a los métodos tradicionales de cálculo de transmisión ionosférica de onda corta.
Descripción
La comunicación de onda corta, que opera dentro del rango de frecuencia de 3-30 MHz, se utiliza extensamente para la comunicación a larga distancia debido a su amplio rango de propagación y robustez. La ionosfera experimenta transformaciones complejas cuando es influenciada por el campo geomagnético, evolucionando hacia un medio electromagnético desigual y anisotrópico. Esta propiedad compleja hace que la transmisión de campos electromagnéticos dentro de la ionosfera sea extremadamente compleja, planteando desafíos significativos para evaluar con precisión los fenómenos de dispersión electromagnética. Para abordar los desafíos mencionados, este documento propone un nuevo método para calcular la dispersión ionosférica de onda corta basado en una matriz de transmisión de medio multicapa anisotrópico complejo. En primer lugar, al utilizar los cambios característicos de la densidad de electrones ionosféricos con la altura, la capa de ionización se divide en múltiples capas delgadas horizontales, cada una con una densidad de electrones aproximadamente uniforme, formando una estructura anisotrópica multicapa horizontal. Posteriormente, se calcularon las características de dispersión de las ondas electromagnéticas en la ionosfera utilizando el enfoque de matriz de transmisión. Los resultados calculados con este método son consistentes con los valores de medición reales y superiores a los métodos tradicionales de cálculo de transmisión ionosférica de onda corta.