地下SLF/ELF地震源的电磁辐射特性及应用研究

发布时间：2025-06-29 19:51

　　二战以来,超低频(SLF:300Hz-30Hz)和极低频(ELF:30Hz-3Hz)电磁波传播问题被广泛应用于潜艇通讯、地质勘探、石油开采以及地震预测等多个领域。本论文主要基于本人在硕士研究生期间作为主要研究成员参与的研究课题(民用航天项目“电磁监测试验卫星数据地面验证技术研发”下属子课题“地震ELF/VLF频段电磁辐射空间传播计算软件及其应用”)的工程应用研究需要,在对于以往地震电磁监测理论研究工作系统总结的基础之上撰写而成。现对本文主要的成果进行简要总结如下:首先,从已有的地下地震电磁信号在各空间区域内的频域积分表达式出发,利用复变函数的方法推导出各区域可以进行快速计算的解析表达式。其次,在岩石层水平分层和电离层水平分层模型下,给出了反射系数的解析表达式,并给出了相应的计算结果。最后,本文求解了地下岩石层中地震源在大气层和各向异性电离层中产生的电磁场。此外,依托项目要求,我们设计并集成了相关电磁辐射计算软件。综上,本文研究了 SLF/ELF地震源信号透射出地层,以最短路径的方式通过大气层并透射渗透至电离层的传播机理,以及电磁波在各空间介质中的传播衰减特性。本文依托项目,简叙了相关软件...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1三层介质的电磁场坐标系

位论文?地下水平ＳＬＦ／ＥＬＦ辐射源在空间中产生的场分地下水平ＳＬＦ／ＥＬＦ辐射源在空间中产生的场分量表达和李凯的专著?“Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＳＬＦ／ＥＬＦ?Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?Ｗａｖｅｓ”（?ＺＪＵ?Ｐｒｅｌａｇ，ｐ．?２６５，?Ａｕｇｕｓｔ?２０１４）第....

图3.1地.电离层波导坐标系

如图３．１所示，我们可以把“地－各向异性电离层波导’’看成两个反射壁，这两个反射壁??具有特定的表面阻抗。其中电离层由于受地磁场影响呈现强烈各向异性。在“地－各向异性??电离层波导”中，我们假定ＳＬＦ／ＥＬＦ波的传播特性仅与从发射点出发到接收点的传播路径??的媒质特性有关，而忽略....

图３．２互易定理收发天线相互几何关系示意图??利用上述互易定理，平面分层模型中，位于地下的水平电偶极子在“地－各向异性电??”：??

数完全对等的性质称之为天线的收发互易，它一直以来都被广泛得应用于电波传播和应用??的研究中??如图３．２所示，收发天线具有如下相互几何位置，其中我们将水平电偶极子置于地面??ｄｒ深度下。在此图中有一个垂直偶极子（ＶＥ）的位置是位于，另外一个水平电偶??极子（ＨＥ）的位置位于％?＝....

图３．６戶３００Ｈｚ，埋深为５ｋｍ时，电场分量｜?￡；?｜随水平传播距离Ｐ及高度ｚ的能量分布??

?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００??频率ｆ?（Ｈｚ）??图３．５透过地层的衰减因子随频率的变化曲线??图３．６给出了在埋地深度分别为５ｋｍ时，单位水平电偶极子工作频率为３００Ｈｚ的情况??下，电场纵向分量民和尽随传播距离Ｐ及高度ｚ的能量二维分布显示。从图中可以看出，....

本文编号：4054750