大气波导可以使电磁波陷获在波导层结内实现超视距传播,将影响在其中传播的无线电信号。对于通信电路,它使系统间的相互干扰问题变得复杂;对于探测系统,大气波导可增大雷达测量距离、测量角度、测量速度的误差,增大雷达的杂波,同时也能让雷达实现超视距探测和接收,并会导致雷达探测区域出现大面积盲区。所以开展对流层波导中电磁波传播特性的研究和对雷达探测性能的影响的研究具有重要的理论意义和军事价值。 针对大气波导出现后波场分布问题的研究和雷达探测问题的研究,本文采用了波导模理论。首先介绍了波导模理论详细的理论推导,对波导模理论的关键算法进行了阐述,并描述了波导模数值程序的流程和其中的重要部分,利用程序分析了频率是520MHz的电磁波的波场分布,并与试验数据进行对比,得到的最大误差是10dB,平均误差在2dB内。然后利用波导模方法模拟了电磁波在蒸发波导中的传播损耗特性。最后是讨论了蒸发波导对雷达探测性能的影响,先介绍了雷达探测的基本公式,然后推导出在蒸发波导环境下的雷达距离公式。再利用波导模数值算法对雷达在蒸发波导环境中的探测问题进行模拟,结果说明波导模理论模式在计算近海面电波传播损耗上有良好的适用性,体现了波模理论的实用性和有效性。最后阐述了蒸发波导对雷达探测性能的影响,并得到如下结果:(1)当蒸发波导出现后,雷达具有了明显的超视距探测能力,有时波导较强时最大探测距离可达上百公里;(2)蒸发波导出现后,雷达的探测区域出现明显的波导顶部盲区,随着蒸发波导的增强,波导顶部盲区范围将增大;(3)雷达电磁波的传播损耗在干涉区呈现明显的错落分布。
