东亚电波TOA-DKK资料
ku ka波段
Ku波段和Ka波段都是无线电波段,它们的特点和应用场景有所不同。
1. Ku波段:
Ku波段是指频率在12-18GHz的无线电波波段。
它属于微波波段,其波长范围略低于K波段。
这个波段最早被大量使用于雷达设备,后来也被广泛应用于卫星通信、广播电视等通信领域。
Ku波段的一些特点包括:
* 频率高、频带较窄:Ku波段的频率相对较高,这意味着其信号在传输过程中容易受到大气层和其它电磁干扰的影响。
因此,Ku波段在某些应用场景下可能不是最佳选择。
* 易于安装和操作:由于Ku波段的信号波长短,天线尺寸相对较小,这使得安装和操作更加方便。
对于个体接收站来说,其接收成本较低。
* 可用带宽有限:与Ka波段相比,Ku波段的可用带宽相对较小。
这限制了其在高速卫星通信和高清晰度电视等新业务中的应用。
2. Ka波段:
Ka波段是指频率在30-300GHz的无线电波波段,属于毫米波段。
这个波段的特点和优势包括:
* 可用带宽大:与Ku波段相比,Ka波段的可用带宽更大,能够支持高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视等新业务。
这使得Ka波段在近年来得到了快速发展和广泛应用。
* 大气层穿透能力强:由于Ka波段的频率更高,它能够更好地穿透大气层中的云层和雨滴,因此在气象观测和通信中具有一定的优势。
* 高数据传输速率:由于Ka波段具有较大的带宽,它能够支持更高的数据传输速率。
这对于需要传输大量数据的通信应用来说是非常重要的。
总之,Ku波段和Ka波段都有各自的优势和应用场景。
在选择使用哪个波段时,需要根据具体的应用需求和实际情况进行综合考虑。
微波k波段
微波k波段
(原创版)
目录
1.微波 K 波段的概述
2.微波 K 波段的应用领域
3.微波 K 波段的优势与局限性
4.我国微波 K 波段的发展现状与前景
正文
【概述】
微波 K 波段,是指频率范围在 20GHz 至 40GHz 的无线电波,也被称为毫米波。
这种电磁波具有很多独特的性质,例如波长较短、穿透能力强、传输速度快等,因此在多个领域有着广泛的应用。
【应用领域】
微波 K 波段在许多领域都有着重要的应用,包括但不限于以下几个领域:
1.通信:微波 K 波段的高频率和短波长使其成为高速无线通信的理想选择。
许多现代通信技术,如卫星通信、无线局域网、5G 通信等,都利用了微波 K 波段的特性。
2.雷达:由于微波 K 波段的波长较短,因此可以用于制造高精度的雷达系统。
这种雷达系统不仅能够提供准确的目标位置信息,还能够提供目标的速度、方向等信息。
3.遥感:微波 K 波段的电磁波能够穿透大气层,因此可以用于遥感技术的制作。
通过使用微波 K 波段,遥感卫星可以获取地表的详细信息,包括地形、植被、水资源等。
【优势与局限性】
微波 K 波段具有很多优势,例如频率高、传输速度快、波长短、穿透能力强等。
然而,微波 K 波段也存在一些局限性,例如对大气条件的敏感性、设备制作难度大、成本高等。
【我国微波 K 波段的发展现状与前景】
我国在微波 K 波段的研究和应用上已经取得了显著的成果。
在通信、雷达、遥感等领域,我国都已经研制出了一系列使用微波 K 波段的设备和技术。
太赫兹天线(二)
DCWTechnology Lecture技术讲座1数字通信世界2024.04上一讲所介绍的传统型天线,仍不能完全满足未来6G 等对利用太赫兹通信电路的要求,例如,平面电路广泛采用的微带贴片天线,天线效率较低,每个单元增益仅一至数分贝,甚至为负值,相对带宽(通频带上下限频率差与中心频率之比)仅百分之一左右,天线效率也欠佳,此外,在天线的可重构(工作频率、多波束、波束扫描等)方面也难以提供更多、更大的灵活性。
光电导天线是利用光致电导效应,用一束光脉冲或两束不同频率的连续波激光作用于光电器件,将光转换为太赫兹频率的电磁波,既可作为太赫兹源,又可作为辐射太赫兹波的天线,并因其具有高强度、高辐射效率和宽带响应性能而成为太赫兹技术生要的组成部分。
此外,利用太赫兹工作波长极短的特点,以及相应出现的亚波长技术,即电路尺寸远小于太赫兹波长的技术,可进一步制作出芯片上天线,更好地实现与其他射频电路集成。
但芯片天线也面临若干技术的挑战。
石墨烯等新材料的出现和超材料、超平面和衬底集成波导的理论与技术的成果,为太赫兹天线集成芯片化开辟了新的有效的途径。
1 光电导天线(PhotoconductiveAntenna,PCA)[1]-[7]1.1 基本原理与构成太赫兹波光电导天线(PCA )原理如图1所示。
通常是在由III-V 族化合物加工而得到的半绝缘高电阻Si-GaAs 做的衬底上,外延生长出一层GaAs 半导体薄膜。
在此薄膜上沉积出金属电极,并加上偏置电压;二电极间接一偶极子,将波长为800 nm 或1 100~1 550 nm的激光用飞秒(1 ps 或更高)脉冲调制后,照射偶极子间隙处的半导体薄膜,激光光子被半导体薄膜材料吸收,当光子能量大于半导体导带与价带之间的能带带隙时,便将载流子(电子)从价带激发到导带,而价带出现空穴,形成空穴-电子对,成为自由载流子,然后它们被偏置产生的电场加速,载流子电荷的运动便是电流,称为光生电流,简称光电流。
基于太赫兹技术的复合材料无损检测研究综述
第 21 卷 第 11 期2023 年 11 月Vol.21,No.11Nov.,2023太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology基于太赫兹技术的复合材料无损检测研究综述金玉环1,朱凤霞2,封建欣1(1.北京远大恒通科技发展有限公司,北京100048;2.首都师范大学太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京100048)摘要:随着高性能复合材料在航空航天和军事等高新领域的广泛应用,对其质量和性能检查的要求愈加引起重视,如何通过各种方法对复合材料进行无损检测成为近年来研究人员关注的热点和研究方向。
太赫兹波量子能量低,对大多数非极性物质透明,因此使用太赫兹技术对复合材料进行无损检测有着独特的应用优势。
本文基于太赫兹技术的特点,对太赫兹时域光谱和太赫兹成像技术的无损检测分别进行了详细的论述,并总结了目前复合材料的太赫兹无损检测技术发展趋势,最后对其发展前景进行了展望。
关键词:太赫兹技术;无损检测;太赫兹时域光谱;太赫兹成像;复合材料中图分类号:0437 文献标志码:A doi:10.11805/TKYDA2022237Review of nondestructive testing of composites based on THz technologyJIN Yuhuan1,ZHU Fengxia2,FENG Jianxin1(1.Beijing Broad Hengtong Technology Development Co.,Ltd,Beijing 100048,China;2.Key Laboratory of Terahertz Optoelectronics,Ministry of Education,Capital Normal University,Beijing 100048,China)AbstractAbstract::With the wide application of high performance composites in aerospace, military and other high-tech fields, more and more attention has been paid to the quality and performance inspectionof composites. How to conduct Nondestructive Testing(NDT) of composites by various methods hasbecome a hot research direction for researchers in recent years. Terahertz wave has low quantum energyand is transparent to most non-polar substances, so it has unique application advantages in the field ofnondestructive testing of composites. In this paper, based on the characteristics of THz technology, thenondestructive testing of Terahertz Time-Domain Spectroscopy(THz-TDS) and terahertz imagingtechnology are discussed in detail, and the current development trends of terahertz nondestructive testingtechnology for composite materials are summarized. Finally, the development prospect is outlooked.KeywordsKeywords::terahertz technology;Nondestructive Testing;Terahertz Time-Domain Spectroscopy;terahertz imaging;composite materials相比传统材料,复合材料具有强度高、密度低、耐腐蚀等多种优点。
卫星信标
卫星轨道位置 信标频率/极化方式/信标波束 转发本振备注 H 12.504GHz H 1204MHz 亚洲2号 1995.11发 100.5°E 10年底退役 V 12.503GHz V 1203MHz 1800MHz C 转发器转发器:: 36M*20、72M*4,TWTA55W 带线性器。
覆盖亚洲、太平洋、中东和俄罗斯等区域。
Ku 转发器转发器::54M*9,TWTA115W 带线性器。
覆盖中国全境及日本、朝鲜、韩国、蒙古等国家。
相邻相邻KuKuKu卫星卫星卫星::(美)ProtoStar-1#98.5°E 、(俄)快车A2#103°E 、 (哈萨克斯坦)Kazsat-1#103°E H 12.749GHz东亚波束H 1449 MHz 东亚波束TM 亚洲3S1999.3发 105.5°E V 12.25GHz 南亚、移动波束 V 950 MHz 南亚、移动波束 1748MHz C 转发器转发器::36M*28,TWTA55W 带线性器。
可覆盖亚洲、太平洋、中东和俄罗斯等区域的几十个国家和地区。
Ku 转发器转发器::54M*16,TWTA140W 带线性器,带铰链功能。
东亚波束东亚波束东亚波束转发器54M*8,覆盖中国全境及日本、朝鲜、韩国、蒙古等国家。
南亚波束南亚波束南亚波束转发器54M*4,覆盖印度、巴基斯坦及中东部分国家;移动波束移动波束移动波束转发器54M*4现覆盖澳大利亚。
相邻相邻KuKuKu卫星卫星卫星::(俄)快车A2#103°E 、 (哈萨克斯坦)Kazsat-1#103°E 、NSS-11#108.2°E H 12.254GHz FSS 中国波束 H 954MHzTM FSS 中国波束 亚洲4号2003.4发 122.2°EV 12.253GHz中国/澳大利亚V 953MHz 中国/澳大利亚 1750MHz C 转发器转发器::36M*28,TWTA55W 带线性器。
TOKYOKEIKI雷达说明书
TOKYOKEIKI雷达说明书
一、注意事项
在使用79GHz毫米波道闸防砸雷达,应遵循以下注意事项:
(1)要根据现场实际情况,参考说明书合理配置雷达工作参数。
(2)选取合适的雷达安装高度,避免因雷达安装位置过低或过高而失效。
(3)根据说明书,正确连接雷达信号线和道闸控制接口。
(4)雷达使用12V直流独立供电,切勿连接到220V交流电。
二、安装方式
(1)安装位置:雷达紧贴于道闸箱体或单独立柱上安装,指示灯朝上,小车安装高度(路面与雷达下方的距离)约0.65米-0.7米、大车建议安装0.9米及以上,水平位置装在闸机机箱中间部位。
(2)微调选位:开孔前先将雷达上电,用磁铁螺丝将其紧贴箱体,确保雷达正前方没有目标物体。
如果发现雷达绿灯闪烁或常亮,则左右上下微调移动,直至绿灯常灭(确保不产生打地或道闸杆虚景)。
(3)打孔固定:用钻机在选定位置打孔,钻机钻头大小为Φ
8mm。
在打好过线孔以及另外固定孔后,将雷达线缆穿过中心孔,用螺丝拧紧雷达确保雷达不晃动。
一般情况下,穿线孔加上1个固定孔即可完成雷达的固定。
(4)黏贴固定(可选):除打孔固定外,也可选择黏贴方式固定雷达。
在雷达四周用3M胶粘贴,压实固定。
(5)连接道闸:将雷达电源红色线和黑色线,分别和电源正极和负极相接。
如果道闸控制板继电器为常开,将雷达输出端蓝色线、橙色线与道闸开关控制接口连接;如果道闸控制板继电器为常闭,输入继电器切换命令将雷达输出端蓝色线、橙色线由常开变为常闭。
TACAN塔康
TACAN塔康By Jayone‘Edrasom’Guo在早期,空中导航要想确定飞机位置,就要使用两个或两个以上的地面导航台,并且定位精度很低,这样的定位技术没有太大的实用价值。
于是,在二十世纪中期,为了实现精确空中定位导航,由美国费得拉尔电信试验室根据美空军、海军的建议,研制了塔康系统。
塔康的原名为TACAN,是Tactical Air Navigation System-战术空中导航系统的缩写,它是一种近距无线电导航系统。
欲了解TACAN,我们先从民用的DME开始讲起。
DME(Distance Measure Equipment)应用发射-反射原理的雷达称作一次雷达(Primary Radar),如对空搜索雷达、战斗机的火控雷达。
而所有应用询问-应答原理的无线电设备都被称作为二次雷达系统(Secondary Radar System),如IFF、空管雷达等。
DME也是一种二次雷达系统,主要作用是向飞行员提供飞机到地面DME台站的斜距。
为了认识DME的工作原理之前,我们先来了解下二次雷达。
二次雷达(Secondary Radar)0我们都知道,一次雷达都是通过接收被照射物体的反射信号,得出物体的相关信息的,例如军用搜索雷达。
在这种关系中,被照射物体的反射性能要求是越低越好,这样才能避免被过早发现,从而增加其生存力。
而二次雷达却是通过被照射物体的直接回应来获得相关信息,相比一次雷达的被动,它就是一种积极合作的系统,所以二次雷达需要一个能过相互合作的目标才能实现,例如军用得IFF(敌我识别)系统,这种相互合作的关系在军事领域是绝对机密的,然而DME却很公开,不然也就没有下文了。
在此文当中,飞机上的DME设备相当于一部询问机,而地面DME台站相当于一部应答机。
二次雷达的主要优点如下:1)设备体积小、所需功率低。
它只要求对方都能接收到相互发射的信号即可。
2)脉冲序列可以被编码。
这样他们相互传输的信号就可以加载其他信息,例如,空中管制雷达就可以获得飞机的气压高度、航向等信息。
用粒子模拟方法研究离子声波
用粒子模拟方法研究离子声波黄宇; 宋其武【期刊名称】《《天文学报》》【年(卷),期】2019(060)005【总页数】11页(P22-32)【关键词】太阳:射电辐射; 辐射机制:普通; 方法:数值; 等离子体辐射机制; 离子声波【作者】黄宇; 宋其武【作者单位】中国科学院紫金山天文台南京 210033; 中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室南京 210033【正文语种】中文【中图分类】P1821 引言空间卫星对太阳射电III型暴进行了一系列观测,通过对射电辐射的分析可以提供电子在耀斑加速中的重要信息[1–4].通常认为太阳射电III型暴辐射是由等离子体辐射机制激发的.太阳爆发产生的快速电子在沿着磁力线传播过程中与当地等离子体作用可以产生高强度的朗缪尔波,频率为当地的等离子体频率fp,而且其能量可进一步转换为基波和谐波的电磁辐射.对于基波辐射而言,朗缪尔波衰变为离子声波和电磁波或者是朗缪尔波被热离子散射为电磁波都是可能的激发机制,目前哪种方式是产生基波辐射的主要途径还不是很清楚[5–8].对于2次谐波而言,比较公认的机制是正向和反向朗缪尔波通过波波相互作用激发的[3,9–14].Klimas[14]进行了1维的Vlasov Maxwell数值计算研究了由尾瘤不稳定性产生的朗缪尔波谐波的激发过程,他发现高次谐波是在非线性阶段通过波波相互作用产生的.Klimas[15]还研究了俘获饱和尾瘤不稳定性引起的等离子波谐波的激发.Yoon 等[16]提出了另外一种小波数的准静态模转换机制.朗缪尔波的谐波先后被很多作者用理论和模拟的方式进行了研究[17–20].Kasaba等[21]使用的粒子模拟方法进行了电磁模式程序的计算,对等离子体辐射机制进行了详细的研究,在2维模拟情况下,可以得到频率为fp的正向和反向朗缪尔波,而且也可以得到频率为2fp的正向朗缪尔波,同时得到了频率为fp和2fp的电磁波的基波和谐波.通过对波动的能量进行分析,发现朗缪尔波2次谐波的强度与束流激发的正向传播朗缪尔波的强度成正比,而电磁波2次谐波的强度与反向传播的朗缪尔波成正比.但是Kasaba等[21]的文章中并没有研究离子声波的性质.Umeda[22]仔细研究了电磁波2次谐波激发时的朗缪尔波衰变过程.Yoon等[23]尝试解释太阳风中不对称高能尾的电子速度分布函数的形成机制,他们数值求解了包含电子、朗缪尔波和离子声波之间非线性相互作用静电弱湍流方程,结果显示,不同的离子电子温度比会产生多变的非对称尾结构.Rha等[24]用1维粒子模拟方法研究了不同的离子电子温度比对电子速度分布函数的影响.本文验证了Yoon等[23]的结果,同时发现了一些非线性波动细节的区别.另一方面,一系列的研究表明离子声波在无碰撞的磁重联电流片中有重要的贡献[25–28].当电子与离子的相对漂移速度超过离子声不稳定性的阈值时,湍动离子声不稳定性就会被激发,产生反常电阻导致快速磁重联的发生.近期的模拟研究显示离子声波在阿尔芬波以及哨声波的非线性过程中起着重要的作用[29–32],尤其是1维和2维的粒子模拟结果显示离子声波可以由哨声波衰变产生,增强的离子声波对离子沿背景磁场方向的加速具有一定的贡献.本文作者在2009年的模拟工作中[33],仔细研究了反向朗缪尔波的性质,发现电子束流会抑制反向朗缪尔波20%的增长.在等离子体辐射机制中,离子声波的主要作用是其能够将正向传播的朗缪尔波散射,产生反向传播的朗缪尔波.但是离子声波的频率要远低于等离子体频率,在模拟得到的频谱图中,离子声波只能出现在最底部.遗憾的是,频谱图底部还掺杂了其他的低频波,使得仔细研究离子声波的性质变得很困难.本文使用针对离子声波进行优化的2维静电粒子模拟程序,可以对离子声波的性质进行研究.本文的第2章介绍了粒子模拟方法和模拟采用的参数,第3章介绍了不同参数下的模拟结果,第4章对主要结论进行了分析,第5章进行了总结和讨论.2 粒子模拟方法介绍粒子模拟的本质是求解有限个带电粒子满足的运动方程即牛顿力学方程.首先,计算带电粒子的位置和速度分布得到系统的电荷和电流分布; 其次,通过求解麦克斯韦方程得到各粒子处的电场和磁场; 然后,求解粒子在电场和磁场的作用下的运动方程,得到粒子新的位置和速度; 最后,通过循环反复计算得到整个系统等离子体的粒子演化情况.本文的模拟计算使用的是作者自己编写的2维静电粒子模拟程序,静电模式模拟是指在计算过程中背景磁场是恒定值,只有电场是随着粒子的运动而不断变化的,因此我们只需要求解泊松方程和运动方程.泊松方程的求解过程是通过权重法计算出每个格点上的电荷,然后通过傅里叶变换来求解空间格点上的电势,通过差分方法进一步计算出每个粒子位置的电场强度.得到粒子处的电场强度之后,再结合背景磁场的强度,求解运动方程,得到粒子的运动速度和位置.模拟计算是在2维空间X-Y 平面内进行,即模拟粒子只能在X-Y 平面内运动,但是为了计算回旋运动,速度在3维方向都进行了计算.我们模拟计算的是电子束流激发双流体不稳定性的情况,模拟参数如表1,对应的物理时间、距离、密度、频率和能量也都列在表1中了.模拟参数是无量纲化的值,真实值是接近地球附近的空间等离子体参数值[34].模拟过程包含了3种粒子,分别是束流电子,背景电子和离子.在初始时刻,3种粒子都是均匀分布在模拟空间内的,3种成分的速度分布均为Maxwell分布,采用周期边界条件,背景磁场方向与粒子束流运动方向相同.表1 2维模拟参数Table 1 The parameters of two dimensional simulationParameters Symbols Simulation Realistic scale Number of time steps−4096−Electron plasma frequency ωpe 4.0 10 kHz Time step ∆t 0.01 −Timescale 1/ωpe 0.25 1.0×10−4 s Number o f X direction grid points Nx 512 −Number of Y direction grid points Ny 32 −Grid spacing in X direction △x 1 −Grid spacing in Y direction △y 1 −Speed of light c 100 3×108 m·s−1 Spatial scale c/ωpe 25 4.8×103 m Ambient Number of particles− 16−Beam Number of particles−4 −Ambient electron density n 0.0051.24×106 m−3 Electron gyrofrequency Ωe 0.5 −Electron beam density nb 0.025n −Electron thermal velocity vthe 1 50 eV Ion thermal velocity vthi 0.0052.3 eV Ion mass mi 1836me −Speed of beam vb 10 5 keV由于本文旨在研究沿着X方向传播的离子声波的性质,其频率较低波长较长,因此模拟使用的网格数为512×32,其中X方向为512个, Y 方向为32个. X方向的网格数量远大于Y 方向数量,这样才能在X方向尽可能模拟多个粒子声波的波长.模拟的初始条件是电子束流以vb的速度沿着X方向做定向运动,其密度为nb,电子热速度为vthe.背景磁场同样是沿着X方向,其大小由Ωe进行设置.3 模拟结果首先,我们按照表1中的参数进行了初始设置并进行了模拟.得到了电子的速度分布函数和电场的演化,结果分别显示在图1和2中.图1 速度分布函数演化,其中横坐标vx为电子在X方向的速度, f(vx)为电子X方向的速度分布函数.Fig.1 Evolution of velocity distribution function along the Xaxis. f(vx) represents velocity distribution of electrons,and vx is the velocity of electrons in X direction.图2 正向朗缪尔波的电场随时间的演化情况,X方向为正向朗缪尔波的波动电场,Y方向为时间.图中显示了的电场波随时间沿着X方向进行传播.Fig.2 The electric filed evolution of the forward Langmuir Waves (LWs) ,the X direction is the wave electric field of the forward Langmuir waves,and the Y direction is the time.The Langmuir waves propagate along the X direction.图1显示了电子速度分布函数的演化情况.在初始时刻,分布函数呈现双峰分布,即由背景电子和束流电子组成的尾瘤分布.随着时间的推移,束流电子逐渐由于不稳定而失去能量,分布函数的第2个峰向左侧的低能端移动,使得分布函数的两个峰之间的低谷逐渐被填平.在初始阶段(模拟时间tωpe ~25),朗缪尔波开始产生,到tωpe ~40时,初始阶段基本结束,背景电子和束流电子的速度分布函数合并在一起.而模拟到了tωpe ~55之后,束流的速度分布函数被一个稳定的平台分布所取代.图2显示的是模拟过程中波的电场EX随时间的变化情况,可以清楚地看到波的峰谷随模拟时间沿着X方向传播.经过分析可以确认图2中所显示的波为正向传播的朗缪尔波.为了研究模拟过程中产生的各种静电波的性质,我们通过傅里叶变换对电场强度进行进一步分析可以区分出其中包含的不同的波动.具体做法是,我们在空间上取一条沿着X方向的线,取其模拟时间上的值构成一个时间-空间2维数组.对这个数组进行2维傅里叶变换就得到了特定行的色散关系,如图3所示.图3 电场EX的色散关系,图中L为正向朗缪尔波, L′为反向朗缪尔波,ES-2fp为朗缪尔波2次谐波,横坐标kX为X方向的波数,纵坐标为频率.Fig.3 The spectra of the electric field in space along X axis.The forward,backward,and second harmonic LWs are denoted by L, L′,and ES-2fp (ElectroStatic2fp),respectively.图3 (a)中可以清楚区分出3种不同的静电波成分,分别是正向和反向传播的朗缪尔基波和正向传播的朗缪尔波2次谐波,其中L为正向朗缪尔波, L′为反向朗缪尔波,ES-2fp (ElectroStatic 2fp)为朗缪尔波2次谐波.之后,我们对图3 (a)中3种波进行逐个分析,分别对频谱的不同区域进行傅里叶逆变换得到每种波的能量时变曲线.图4中显示了图3 (a)中的3种波的能量演化情况.遗憾的是,离子声波并没有清晰地显示在图3 (a)中,因此不能通过傅里叶逆变换得到离子声波的能量演化曲线.由于离子的质量要远高于电子质量,电子束流激发的离子扰动频率要远低于电子振荡频率,我们只能假设离子声波的色散图是隐藏在图3 (a)的底部的.为了得到清晰的离子声波色散图,我们在模拟过程中单独计算了离子扰动引起的电场变化.通过对电场的分析可以近似得到离子扰动能量的时变演化,这种方法计算的扰动能量并不是准确的离子声波能量,还包含了低频噪声,但是离子声波的能量与离子扰动能量是相关的.也就是说,在一定程度上离子扰动可以代表部分离子声波的性质.图3 (b)显示的就是由离子扰动电场计算得到的色散关系图,图中底部可以看到低频的离子声波,对其进行傅里叶逆变换同样可以得到离子声波的能量时变曲线,见图4中的绿色曲线.图4 静电波的能量(Ewave)时变曲线.红线(FLW)为正向朗缪尔波,黑线(BLW)为反向朗缪尔波,蓝线(SHL)显示的是朗缪尔波2次谐波,绿线(ISW)显示的是离子声波.Fig.4 The energy (Ewave) evolution curves of the electrostatic waves.The red line represents the forward LWs (FLW),the black line shows the backward LWs (BLW),the blue and green lines represent the second harmonic LWs (SHL) and the ion sound waves (ISW),respectively.图4显示了图3 (a)和3 (b)中的静电波的能量随时间的演化情况,图中可见正向朗缪尔波的增长、饱和、衰减的整个过程,而且朗缪尔波2次谐波与正向朗缪尔波有着相同的演化趋势.直观上看来,正向朗缪尔波和朗缪尔波2次谐波有着明显的相关性,它们的能量几乎都是在tωpe ~40时到达极大.而反向朗缪尔波则是一直以一个小的增长率在持续增长着.离子声波的能量也是不断增长,只是增长率开始比较大,然后逐渐减小.本文主要是为了研究离子声波的性质,我们进行了离子质量(Mi)与电子质量(Me)的关系从Mi=Me到Mi=105Me情况下的模拟.图5 (a)和5 (b)分别显示了离子温度(Ti)和电子温度(Te)的对应值为Ti=Te和Ti=0.1Te时不同的等离子体波极大能量随着离子-电子质量比的变化情况.正向朗缪尔波和朗缪尔波2次谐波的极大能量在tωpe ~40附近的饱和时刻获得.而反向朗缪尔波和离子声波的极大能量是取值模拟过程中的能量最大值.图5中的(a)和(b)显示的演化趋势基本一致,正向朗缪尔波的能量并没有随着离子质量的变化发生明显改变.在离子质量较小时朗缪尔波2次谐波的极大能量随离子质量的增加而缓慢增长,离子质量较大时,朗缪尔波2次谐波能量几乎不变.离子声波的能量随着离子质量的增加而减小,而且当离子-电子质量比较小时,离子声波的能量超过了正向朗缪尔波的能量.由于我们计算的是离子密度扰动的能量,该能量比离子声波的能量要高.图5的(a)和(b)中显示的反向朗缪尔波随着离子质量变化极大能量有3个阶段的变化.在开始和结束阶段,反向朗缪尔波的极大能量几乎不随离子声波能量的减小而变化.只有在中间一部分,反向朗缪尔波的极大能量开始随离子声波能量的减小而减小.图5 4种静电波的极大能量(Max Ewave)随离子质量的变化情况,两种离子温度的情况分别显示在(a) Ti= Te和(b)Ti=0.1Te中.红色的“×”为FLW,黑色的“+”为BLW,蓝色的“∗”显示的是SHL,绿色的“◦”显示的是ISW,红色的折线显示了反向朗缪尔波极大能量随离子电子质量比变化的3个阶段,“×/◦” 标出了对应位置两种波极大能量的比值.Fig.5 The relationship between the maximum energy of four ES waves and the ion mass.With the ion temperature (a) Ti= Te and (b) Ti=0.1Te.The red “×” represents the maximum energy of FLW,theblack “+” represents the maximum energy of BLW,the blue “∗” and green “◦” represent the maximum energy of SHL andISW,respectively.The red line shows the three stages of the energy changing of BLW.The “×/◦” denotes the energy ratio of the FLW and ISW.在研究了离子质量对等离子体波的影响后,我们还模拟研究了不同的电子束流密度、束流速度和粒子温度等参数下的等离子体波动性质.图6 (a)显示了4种等离子体波能量随电子束流密度的变化情况,即反映了等离子体波能量随着注入系统内的自由能不同而改变.正向朗缪尔波和朗缪尔波2次谐波的能量随着束流密度的增加有明显的增长,但是反向朗缪尔波和离子声波的能量基本不变.图6 (b)显示的是等离子体波能量随束流电子漂移速度的变化情况,同样束流电子漂移速度的改变也是代表了注入的自由能不同.正向朗缪尔波和朗缪尔波2次谐波的能量同样随着束流速度的增加有明显的增长,但是反向朗缪尔波和离子声波的能量随束流速度的增加增长很小.我们认为图6 (a)中的正向朗缪尔波能量还不够强,如果电子束流的密度继续增加,更多的自由能注入系统,激发的正向朗缪尔波能量会继续升高,当能量达到图6 (b)的朗缪尔波水平时,反向朗缪尔波和离子声波的能量也应该会有缓慢的增长.图7展示的是等离子体波能量随离子温度的变化情况.在图7的(a)和(b)中离子声波的能量都随着离子温度的增加而增长.之前的研究表明反向朗缪尔波与离子声波的能量正相关,因此,反向朗缪尔波的能量也会随着粒子温度的增加而增长.然而,离子温度的变化对正向朗缪尔波和朗缪尔波2次谐波的能量几乎没有影响.图6 4种静电波极大能量随(a)电子束流密度(nb)和(b)电子束流漂移速度(vb)的变化情况Fig.6 The relationship between the maximum energy of four ES waves and (a) beam electron density,(b) beam electron drift velocity图7 4种静电波的极大能量随离子-电子温度比的变化情况,(a) Mi=1836Me,(b)Mi=100Me.Fig.7 The relationship between the maximum energy of four ESwaves and the temperature ratio of ion and electron.(a) Mi=1836Me,(b) Mi=100Me.4 模拟结果分析我们在本文的研究中是通过静电2维离子模拟程序对静电波的性质进行分析,主要是为了研究静电波的激发过程,尤其是低频的等离子体声波.由于离子声波的频率要远低于朗缪尔波,因此在模拟中我们单独计算了离子引起的电场扰动.我们对离子的扰动能量和低频波动的能量进行了分析,用于确定是否可以用低频波的能量代替离子声波的能量进行对比研究.首先,低频波的总能量比离子声波的能量要略高一些,而他们的变化趋势基本一致; 另一方面,低频波中不只有离子声波,还包含了部分模拟过程中的热噪声,但热噪声在达到一定的能量时将不会再随着模拟参数的变化而变化.不过在模拟过程中很难将噪声从低频波中分离出来[35].因此,本文中我们用离子扰动来代替离子声波的能量进行研究.本文分别通过改变离子的质量、温度以及电子束流的密度和漂移速度模拟研究了离子声波的能量变化情况,并与正反朗缪尔波和朗缪尔波2次谐波的能量进行了比较.我们通过改变离子-电子质量比的参数模拟了不同离子质量的情况下,4种静电波的能量变化情况,虽然电子和离子的质量比不可能超过1/1836,但是能量的演化趋势应该是一致的.正向朗缪尔波和朗缪尔波2次谐波的能量在图5中表现出了非常明显的一致性,这与之前的模拟结果也是相同的,充分验证了朗缪尔波2次谐波的能量完全来自于正向传播的朗缪尔波.由于反向传播朗缪尔波的产生机制不同,其能量变化情况在图5中可以分为3个明显的阶段.虽然图5的(a)和(b)中离子的温度不一样,但是反向朗缪尔波的变化趋势是基本一致的.在开始阶段,对应于正向朗缪尔波能量(EL)与离子声波能量(ES)比约小于4时,反向朗缪尔波的极大能量几乎不随离子声波能量的减小而变化.然后,反向朗缪尔波的极大能量开始随离子声波能量的减小而减小,第2阶段发生的条件范围是正向朗缪尔波能量与离子声波能量比约为4–100.之后当正向朗缪尔波能量与离子声波能量比大于100时,反向朗缪尔波的极大能量不再减小.也就是说,反向朗缪尔波的能量变化较快的阶段是依赖于正向朗缪尔波和离子声波能量比的.这可能是由两种不同的反向朗缪尔波激发机制所引起的.与基波电磁波辐射的产生机制类似[36],朗缪尔波与低频离子声波的相互作用可以归为两个过程,分别是(1)L+S−→L′和(2)L−→S+L′,L、L′、S分别代表正向朗缪尔比、反向朗缪尔波和离子声波.上述两种机制由正向朗缪尔波与离子声波的能量比决定哪种波波相互作用的过程占主导,为反向朗缪尔波的增长提供能量.在图5的开始阶段,离子声波的能量很强,即EL/ES4,反向朗缪尔波的能量处于饱和状态,不随离子声波的能量变化.当EL/ES~4−100之间时,反向朗缪尔波的能量与离子声波能量有较好的相关性,随着离子声波能量的减小而降低,这说明波波相互作用由L+S−→L′主导.当EL≫ES(约100倍)时,反向朗缪尔波能量不再降低,说明L−→S+L′这一波波相互作用过程占据主导位置.这个过程对应于图5中的第3阶段,正向朗缪尔波能量与反向朗缪尔波能量存在对应关系.图5的(a)和(b)中,虽然离子的温度不同,但是在反向朗缪尔波快速变换的第2阶段正向朗缪尔波与离子声波能量比的变化区间大致相同,这说明正向朗缪尔波和离子声波的能量比决定了衰变和散射两种波波相互作用的主导位置.通过增加束流电子的密度和漂移速度而增加注入系统自由能的方式只能提高朗缪尔波2次谐波的能量,反向朗缪尔波的能量不会升高,如图6所示.离子温度的升高可以有效地提高反向朗缪尔波的增长率,使其能量达到较高水平,如图7所示.射电III型暴的基波辐射能量取决于正向朗缪尔波和离子声波的能量,因此离子的温度对基波辐射的强度有重要贡献.根据模拟得到的关系可以发现,离子声波的存在是激发反向朗缪尔波的必要条件,进而说明离子声波是等离子体辐射机制的重要构成环节.射电III型暴的2次谐波辐射是由正反朗缪尔波通过波波相互作用而产生的,因此反向朗缪尔波的强度直接影响2次谐波辐射的强度.5 小结本文使用静电2维离子模拟程序对束流等离子体相互作用的过程进行模拟,通过改变离子的质量、温度以及电子束流的密度和漂移速度得到了不同参数下的模拟结果.通过傅里叶变换分析了模拟过程中正反朗缪尔波、朗缪尔波2次谐波和离子声波的能量演化情况.主要结论有:(1)离子声波的能量随离子质量和温度的变化有明显的改变,但对电子束流的漂移速度和密度变化不是很敏感.背景磁场对离子声波的能量几乎没有影响;(2)当EL/ES~4−100时,离子声波对反向朗缪尔波的能量增长起到了正相关作用,反向朗缪尔波的能量随着离子声波能量的增加而增长.在这个朗缪尔波与离子声波的能量比范围内,散射过程占据了波波相互作用的主导位置,反向朗缪尔波与离子声波有很强的相关性.当离子声波的能量足够低时(EL/ES>100),正向朗缪尔波的衰变过程将主导波波相互作用.通过进行不同初始参数的模拟计算,得到了不同能量下的等离子体波的变化规律,确认了衰变和散射两种相互作用是由正向朗缪尔波与离子声波的强度比来决定哪种占主导的;(3)与反向朗缪波不同的是,朗缪尔波2次谐波的增长不依赖于离子声波的能量.朗缪尔波2次谐波与正向朗缪尔波有很好的相关性,他们的能量演化过程基本相同.综上所述,离子的温度和质量对反向朗缪尔波的激发起到了至关重要的作用.因此,粒子的温度和质量对太阳射电III型暴2次谐波辐射的激发有积极的促进作用.另一方面,很有必要仔细研究电子束流与其激发的静电和电磁波的相互关系.在之后的研究中我们希望能通过2维电磁模式的粒子模拟对太阳射电III型暴的电磁辐射能量来源进行模拟研究.参考文献【相关文献】[1]Lin R P,Potter D W,Gurnett D A,et al.ApJ,1981,251: 364[2]Reiner M J,Stone R G,Fainberg J.ApJ,1992,394: 340[3]Robinson P A,Cairns I H,Gurnett D A.ApJ,1993,407: 790[4]Hoang S,Dulk G A,Leblanc Y.A & A,1994,289: 957[5]Melrose D B.Plasma Astrophysics: Nonthermal Processes in Diffuse Magnetized Plasmas - Vol.2-Astrophysical Applications.New York: Gordon and Breach Science Publishers,1980: 430[6]Willes A J,Melrose D B.SoPh,1997,171: 393[7]Ratcliffe H,Brady C S,Che Rozenan M B,et al.PhPl,2014,21: 122104[8]Reid H A S,Ratcliffe H.RAA,2014,14: 773[9]Ginzburg V L,Zheleznyakov V V.SvA,1958,2: 653[10]Bardwell S,Goldman M V.ApJ,1976,209: 912[11]Robinson P A,Newman D L,Goldman M V.PhRvL,1988,61: 702[12]Melrose D B.ARA & A,1991,29: 31[13]Cairns I H,Robinson P A.GeoRL,1995,22: 3437[14]Klimas A J.JGRA,1983,88: 9081[15]Klimas A J.JGRA,1990,95: 14905[16]Yoon P H,Wu C S,Vinas A F,et al.JGRA,1994,99: 23481[17]Yoon P H,Gaelzer R,Umeda T,et al.PhPl,2003,10: 364[18]Gaelzer R,Yoon P H,Umeda T,et al.PhPl,2003,10: 373[19]Umeda T,Omura Y,Yoon P H,et al.PhPl,2003,10: 382[20]Rhee T,Ryu C M,Woo M,et al.ApJ,2009,694: 618[21]Kasaba Y,Matsumoto H,Omura Y.JGRA,2001,106: 18693[22]Umeda T.JGRA,2010,115: A01204[23]Yoon P H,Hong J,Kim S,et al.ApJ,2012,755: 112[24]Rha K,Ryu C M,Yoon P H.ApJ,2013,775: L21[25]Yokoyama T,Shibata K.ApJ,1994,436: L197[26]Uzdensky D A.ApJ,2003,587: 450[27]Petkaki P,Freeman M P.ApJ,2008,686: 686[28]Wu G P,Huang G L,Ji H S.ApJ,2010,720: 771[29]Gao X L,Lu Q M,Li X,et al.PhPl,2013,20: 072902[30]Gao X L,Lu Q M,Tao X,et al.PhPl,2013,20: 092106[31]Ke Y G,Gao X L,Lu Q M,et al.PhPl,2017,24: 012108[32]Ke Y G,Gao X L,Lu Q M,et al.PhPl,2018,25: 072901[33]Huang Y,Huang G L.A & A,2009,503: 207[34]Nicholson D R,Goldman M V,Hoyng P,et al.ApJ,1978,223: 605[35]Wu G P,Huang G L.A & A,2009,502: 341[36]Melrose D B.SSRv,1980,26: 3。
电波探地系统
电波探地系统
张敬智
【期刊名称】《电波与天线》
【年(卷),期】1993(000)001
【总页数】15页(P19-33)
【作者】张敬智
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P631.33
【相关文献】
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4.5G系统部分频段电波穿透损耗对比测量与室内覆盖分析 [J], 周峰;孙景禄;成锴
5.天体射电波的探澳——天文学家怎样揭开宇宙的奥秘(二) [J], 宣焕灿
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卫星转播电视技术知识讲座(四)
作者: 唐邑
出版物刊名: 现代远距离教育
页码: 43-47页
主题词: 地面接收站;电视技术;圆极化波;天线反射面;抛物面天线;旋转抛物面;电视节目;线极化;馈源;左旋圆极化
摘要:<正> 七、卫星电视地面接收站天线的性能卫星电视地面接收站的天线一般都是采用旋转抛物面型的天线,这里我们指的主要是通信频率大于3700兆赫的卫星地面接收站。
苏联有一种用于转播电视节目的卫星,所使用的频率为714兆赫,它的地面接收站则以使用螺旋型天线为佳。
我国现在是使用C波段(3700~4200兆赫)自卫星向地面转播电视节目,以后可能使用Ku波段(11700~2200或12500~12750兆赫)自卫星向地面传播电视节目。
C波段和Ku波段以使用旋转抛物面天线为最便于制造和最经济。
高锰酸钾复合盐预氧化处理微污染水源水试验
高锰酸钾复合盐预氧化处理微污染水源水试验肖雨亮;高乃云;谈超群;许亚群;戴琦;宗静【摘要】针对宜兴市冬季水源水微污染的问题,分别进行高锰酸钾复合盐(PPC)预氧化技术小试和中试研究,考察不同预氧化技术对色度、浊度、高锰酸盐指数(CODMn)和氨氮(NH3-N)去除的影响.混凝-沉淀小试试验表明,混凝剂聚合氯化铝(PAC)投加量在10~80 mg/L范围内,PPC投加量为0.8 mg/L时,预氧化使得浊度平均最高去除率达98.9%,使CODMn和氨氮的去除率最高分别提升6%和4%,但是当PPC投加量高于1.0 mg/L时出水色度明显增加.PPC预氧化-常规工艺的中试研究表明,0.4 mg/L PPC预氧化可使砂滤出水浊度稳定在0.20 NTU以下,对CODMn去除率达42%,且可保证出水色度不受到明显影响.小试和中试均表明氨氮浓度无法通过PPC预氧化得到有效降低,出水氨氮浓度较高,需深度处理工艺进一步去除氨氮.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】6页(P7-12)【关键词】微污染水;高锰酸钾复合盐;预氧化【作者】肖雨亮;高乃云;谈超群;许亚群;戴琦;宗静【作者单位】同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092;宜兴水务集团有限公司,江苏宜兴214200;宜兴水务集团有限公司,江苏宜兴214200;宜兴水务集团有限公司,江苏宜兴214200【正文语种】中文【中图分类】X703· 试验研究·随着经济的不断发展和人类活动日益丰富,许多地区的水源水质受到影响,成为微污染水源水。
微污染水源水指部分水质指标超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准的水源水,往往含污染物种类较复杂(如各类有机物、氨氮等),但浓度不高,也可能存在浊度较高、有臭和味等问题[1]。
来自东瀛的偷窥日本间谍卫星计划揭秘
来自东瀛的偷窥日本间谍卫星计划揭秘
王积建; 朱孝峰
【期刊名称】《《国际展望》》
【年(卷),期】2007(564)010
【摘要】2006年7月23日,日本政府正式对外宣布,将于9月10日发射其第3颗间谍卫星,专门用于对朝鲜局势进行监控。
据称,这颗卫星,会在中午时刻飞越朝鲜上空,主要用于增强日本对朝鲜半岛的图像拍摄与识别能力。
【总页数】4页(P44-47)
【作者】王积建; 朱孝峰
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.来自东瀛的声音--日本政策研究大学院大学副教授角南 [J], 刘潇潇
2.透视日本的间谍卫星计划 [J], 邵冰
3.透视日本的间谍卫星计划 [J], 邵冰
4.来自东瀛的偷窥——日本间谍卫星计划揭秘 [J], 王积建; 朱孝峰
5.东瀛新妖刀日本"心神"先进战斗机技术验证机研制计划初探 [J], 钱锟
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不同行星际磁场南向事件引起的中纬电离层暴
不同行星际磁场南向事件引起的中纬电离层暴
孙树计;陈春;班盼盼;赵振维;奚迪龙
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2008(023)006
【摘要】分析了三次不同类型行星际磁场南向事件引起的北半球中纬地区电离层暴的演化特性.结果表明,该区域内电离层暴的演化与行星际磁场南向分量的固有特性密切相关.1978年9月29日的事件,南向磁场强且持续时间长,各台站电离层暴的正负变化特征明显;1981年7月25日的事件,磁场强但不稳定,南北向翻转快,电离层暴变化剧烈且形态复杂;1978年1月4日的事件,磁场弱,电离层暴以正相为主.【总页数】6页(P1032-1037)
【作者】孙树计;陈春;班盼盼;赵振维;奚迪龙
【作者单位】中国电波传播研究所,山东,青岛,266107;中国电波传播研究所,山东,青岛,266107;西安电子科技大学,陕西,西安,710071;中国电波传播研究所,山东,青岛,266107;中国电波传播研究所,山东,青岛,266107;中国电波传播研究所,山东,青岛,266107
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.中低纬电离层对行星际磁场南向翻转的响应 [J], 孙树计;陈春;丁宗华;班盼盼;奚迪龙
2.2000年行星际南向磁场事件及相关CME的若干分析 [J], 叶品中;汪毓明
3.行星际南向磁场事件与强磁暴 [J], 高玉芬;张秀玲
4.一次行星际磁场南向突变的高纬电离层对流响应特征 [J], 徐良;徐继生;
5.南向行星际磁场事件与磁暴关系的研究 [J], 刘绍亮;李立文
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