电离层涡旋加热波的传播特性理论分析

摘要：

涡旋波加热是目前电离层加热试验技术研究的一个热点,但主要侧重于试验现象的分析和解释,对涡旋加热波传播特性及空间场分布特性的讨论很少.文章从菲涅耳衍射理论出发,利用厄米-高斯模和拉盖尔-高斯模的相互转换关系,对电离层涡旋加热波在自由空间的传播特性进行了理论分析,推导了其解析表达式.结果表明涡旋电磁波在传播时,可保持自身表达形式的不变性.依据解析表达式,仿真分析了涡旋波空间幅相分布与拉盖尔-高斯模阶数的关系,给出了涡旋场峰值波束指向的求解方法和公式.这些结论为利用涡旋波深入开展电离层加热研究,实现可控的涡旋加热场空间分布提供了一定的理论指导.

关键词：电离层加热、涡旋电磁场、菲涅尔衍射、近轴近似、拉盖尔-高斯模

所属期刊栏目：32

分类号：P352.3(空间物理)

资助基金：国家自然科学基金a171601c01

在线出版日期：2017-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：245-252