远距离雷电磁场传播特性的观测实验研究

发布时间：2020-12-12 23:18

　　远距离雷电磁场探测和定位对于雷电电磁波沿地表面的传播特征的理论研究,以及雷电放电参量的反演都具有非常重要的意义。本文在现有磁天线设计的理论基础上,研制了高增益雷电磁场探测系统,在南京组网和应用后,实现了远距离的雷电磁场观测与定位。利用南京测站以及杜克大学测站的夏季观测数据,我们对不同距离的雷电磁场特性,以及雷电流强度与磁场幅值之间的相关性进行了分析与实验研究。本文的主要的工作内容和结果如下:（1）采用互相关法计算不同测站波形之间的时间差,避免了脉冲较多时,峰值无法确定的情况。同时预先将线性最小二乘解作为迭代的初值,使得迭代过程更快更好地收敛,进一步提高了定位结果的准确性。在多站定位的基础上,对单站定位方法进行了设计,解决了角度订正问题,并评估了单站定位的误差。（2）通过运用小波变换对地闪和NBE磁场波形的分析,讨论了不同距离处的雷电磁场信号的时频特性差异。在300 km以内,随着距离的增加,地闪波形的频谱和能量分布都逐渐减小;在400 km及以上,天波和地波的反冲部分发生了重合,导致反冲的波形变宽,频段降低,相对能量增加。NBE的能量分布频段总体上高于地闪,且反冲部分波形更窄,能量相对... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

感应线圈的等效电路

南京信息工程大学硕士学位论文；另一方面，更大的长度和截面积意味着更大的体用的不便，以及额外的损坏风险。所以，综合考虑需求，设计了几款不同尺寸的磁芯：Φ12×140mm、Φ30×200 mm 的大磁棒以及 Φ35×200 mm 的超布电容的影响，磁天线外部的线圈我们采用了单根磁芯上包上两层厚牛皮纸，作为线圈依附的骨架；绕圈，留出线圈的引出头。在绕制好的线圈上，连同理，保证纸筒的防潮和线圈的绝缘。如图 2-2 所示

第二章 雷电磁场探测系统设计信号的频带。IC3 为电压跟随器，主要起到缓冲和提高带负载能力。因为前级要跟随的电压放大器的输出电阻较高，如果后级的输入电阻比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中，而电压跟随器正好具备输入电阻高、输出电阻低的特点，可以很好地起到缓冲和承上启下的作用。经过这四个部分后，经天线采集到的磁场信号就转化成了电压信号，得以被记录和存储[58]。


本文编号：2913447