作为地球磁层中一种分布广泛的电磁波,电磁离子回旋波(Electromagnetic ion cyclotron waves,简称EMIC波)是地球辐射带相对论电子的重要损失机制.EMIC波通常呈现H+、He+和O+三种不同频段,不同频段对相对论电子的散射效应和损失时间尺度...作为地球磁层中一种分布广泛的电磁波,电磁离子回旋波(Electromagnetic ion cyclotron waves,简称EMIC波)是地球辐射带相对论电子的重要损失机制.EMIC波通常呈现H+、He+和O+三种不同频段,不同频段对相对论电子的散射效应和损失时间尺度大不相同.准线性理论是定量分析不同频段EMIC波对地球辐射带相对论电子散射效应的重要工具,我们利用基于准线性理论开发的Full Diffusion Code(FDC),分别计算了H^(+)、He^(+)、O^(+)三种频段EMIC波在不同空间范围、背景等离子体条件以及不同传播角模型下对辐射带相对论电子的弹跳平均投掷角散射系数,建立了L=1.5~7,背景等离子体参数α*(=f_(pe)/f_(ce))=6~30范围内的多频段EMIC波电子散射系数矩阵库.进而,我们计算了辐射带相对论电子在不同频段EMIC波散射作用下的损失时间尺度,获得了在不同磁层条件下EMIC波损失沉降相对论电子的定量信息.这些结果对于提升地球辐射带动力学过程建模水平、开展辐射带空间天气预报具有重要价值.展开更多
甚低频(VLF)信号被广泛应用于地球空间环境地基监测、全球航海通信与导航等领域。该系统在传统甚低频接收天线的基础上,进行了天线小型化的改进,通过阻抗匹配,改善了系统灵敏度。该系统包括磁环天线,低噪声模拟前端,数据采集与传输模块...甚低频(VLF)信号被广泛应用于地球空间环境地基监测、全球航海通信与导航等领域。该系统在传统甚低频接收天线的基础上,进行了天线小型化的改进,通过阻抗匹配,改善了系统灵敏度。该系统包括磁环天线,低噪声模拟前端,数据采集与传输模块以及同步模块。磁环天线采用罗德施瓦茨公司生产的HZ-10型磁环天线。模拟前端分为基于差分结构的低噪放大器和巴特沃斯滤波器两部分,在带宽1~50 kHz内增益高达80 d B。数据采集和传输模块采用基于FPGA和USB 2.0总线的方法。在武汉(30.54°N,114.37°E)测得宽带甚低频波谱结果初步验证了该地基甚低频接收系统的有效性和可行性。对人工甚低频MSK调制信号进行幅度解调处理,得到其幅值的日变化曲线图。展开更多
文摘甚低频(VLF)信号被广泛应用于地球空间环境地基监测、全球航海通信与导航等领域。该系统在传统甚低频接收天线的基础上,进行了天线小型化的改进,通过阻抗匹配,改善了系统灵敏度。该系统包括磁环天线,低噪声模拟前端,数据采集与传输模块以及同步模块。磁环天线采用罗德施瓦茨公司生产的HZ-10型磁环天线。模拟前端分为基于差分结构的低噪放大器和巴特沃斯滤波器两部分,在带宽1~50 kHz内增益高达80 d B。数据采集和传输模块采用基于FPGA和USB 2.0总线的方法。在武汉(30.54°N,114.37°E)测得宽带甚低频波谱结果初步验证了该地基甚低频接收系统的有效性和可行性。对人工甚低频MSK调制信号进行幅度解调处理,得到其幅值的日变化曲线图。