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浮空式自组网---波导测量系统

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雷达是利用目标对电波的散射实现探测的,不均匀---引起的电波折射效应使得电波传播轨迹发生弯曲。当---折射率满足---波导产生条件时,电磁波的传播将被限定在---波导层内。此时电磁波传播的能量衰减很小,且可克服地球曲率的影响,传播距离远大于视在距离,因此可实现雷达超视距探测。目前,利用---波导实现雷达超视距探测已成为扩大---范围的有效手段之一,也是雷达领域研究的---问题之一。要实现雷达超视距探测,首要问题是对---波导的特征信息进行测量。由于现有的---波导预测模型和常采用气象仪器进行实时测量的精度较差,并且也无法达到在线测量的精度要求,使得利用---波导进行雷达超视距探测始终处于理论研究阶段,无法满足现实应用需求,因此急需研制的---波导测量系统。本文根据---波导测量系统研制的研究课题的要求,对基于微波谐振腔的---波导测量系统中的电路进行了设计、和实现。---波导能否存在取决于---折射率梯度,因此---波导测量系统测量的特征信息主要是---中不同位置上的---折射率。首先介绍了---波导的环境特征和一般测量方法,在此基础上给出了可实现在线测量---折射率的---波导测量系统的原理、组成和主要技术指标。然后对组成---波导测量系统的各个电路单元,如晶体振荡器、中放电路、鉴相积分控制电路以及pll频率合成器电路等进行了详细设计,同时对设计的电路进行了、优化和制作。后,将研制的各个电路单元与微波谐振腔一起组成---波导测量系统,并进行联机性能测试和精度检验。

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由于对流层中存在逆温或水汽随高度急剧变小的层次，在该层中电波形成超折射传播，大部分电波辐射被---在这一层内传播的现象。当对流层的某层出现逆温或水汽急剧减小，导致空气密度和折射率的垂直变化很大，造成无线电波射线的超折射传播，其电磁能量在该层---的上下壁之间来回反射向前传播，好像在波导内进行的现象如图1。---波导层可以是贴地面的，也可以是悬空的---层。对于一定的折射率垂直梯度和波导层厚度的---波导来说，只有小于一定的仰角与波长的无线电波才能在---波导层中传播。大于该仰角和波长时，电波将透过---波导层，该仰角和波长称为穿透角和临界波长。大的折射率垂直变化和厚的波导层，其穿透角和临界波长也大，这样可以使较大仰角和波长的无线电波射线在---波导层中传播。无线电波的---波导传播，主要在厘米波波段。它可以使雷达和通信的工作距离增加，但是也会使雷达定位产生偏差。---波导是由气象条件决定的，可以根据气象探测来预测---波导的出现

种波导主要形成于海洋上空 [2]  。1蒸发波导：蒸发波导是海洋---环境中常出现的一种特殊表面波导，它是由于海面水汽蒸发是近海面小范围内---湿度随高度锐减而形成的。2表面波导：表面波导是下边界与地表相连的---波导。表面波导一般出现在---较稳定的晴好天气条件下，此时低层---存在一个较稳定的逆温层，且湿度随高度递减。3抬升波导：抬升波导是下边界悬空的---波导。抬升波导下边界高度一般距地面数十米或数百米，在此高度上一般存在一个逆温层。---波导发生的---层即为---波导层。官莉等 [3]  研究表明，边界层中的电磁波若要形成波导传播，必须满足4个基本条件：1近地层或边界层某一高度处必须存在---波导层。2电磁波的波长必须小于大陷获波长频率高于低陷获频率。3电磁波发射源必须位于---波导层内。对于抬升波导，有时电磁波发射源位于波导底下方时，也可形成波导传播，但此时发射源必须距波导底不远，且波导必须非常强。4电磁波的发射仰角必须小于某一临界仰角。

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