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[IEEE 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议（UWBUSIS） - 乌克兰敖德萨（2018.9.4-2018.9.7）] 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议（UWBUSIS） - 超短超强无线电脉冲对地球大气层和电离层的作用

DOI：10.1109/UWBUSIS.2018.8520197 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 本文展示了超短超强无线电脉冲（具有不同持续时间和功率）作用于地球大气层和电离层时，所引发的电子温度与密度扰动的数值模拟结果。研究表明，在30-60公里高度范围内，电子密度可提升达12个数量级，而电子温度增幅约为10至100倍。同时估算了人工电离层形成所需的脉冲持续时间和功率参数。
作者： Leonid Chernogor，Victor Rozumenko，Yuri Mylovanov
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研究概述 实验方案

研究目的

对超短超强无线电脉冲在大气中传播所引起的电离层电子温度和密度扰动的数值模拟。

研究成果

1. 即使当τ=1纳秒且P=1吉瓦时，超短无线电脉冲仍会显著加热30-60公里高度范围内的电子。 2. 1-10焦耳的无线电脉冲能量足以加热低电离层。 3. 在30-60公里高度范围内，大气电击穿始于Pmin=0.3-1.3吉瓦且f≈10吉赫兹。当频率降至1吉赫兹时，Pmin增至1-30吉瓦。 4. 1-102焦耳的无线电脉冲能量足以引发大气电击穿。 5. 为估算30-60公里高度范围内的Popt，需将Pmin增大36-64倍。

研究不足

该研究基于数值模拟，未考虑所有可能的大气和电离层条件。简化的物理与化学模型可能无法捕捉所有相关过程。

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