什么是低频天波传播?

[拼音]：dipin tianbo chuanbo

[外文]：sky wave propagation for low frequency

地面发射的频率为30～300千赫的无线电波，经电离层反射再回到地面的传播方式。在白天，反射区为低电离层的D层；在夜间为E层底部。传播距离可达几千公里。

低频天波在授时、导航、通信、广播，以及低电离层特性研究方面都有广泛的用途。全世界已建有十几个罗兰-C导航台链。有些导航台兼作授时台使用。中国在陕西蒲城建有低频授时台。此外，利用天波场强和相位随太阳耀斑爆发而急剧变化的特性，可以有效地监测或显示电离层突然骚扰现象。

在太阳宁静期间，无论是在白天还是夜间，天波信号的幅度和相位都比较稳定，幅度随机起伏±(2～3)分贝，相位时延 墹t＝墹φ/ω (墹φ为相位变化，ω为角频率)，随机起伏±(2～3)微秒。在昼夜过渡期间，D层的形成与消失过程，使反射区域电子密度和碰撞频率发生急剧变化，天波幅度变化可达10分贝以上，相位时延变化可达10～15微秒。相位时延日变化曲线一般呈梯形，逐日变化的重现性也很好。

太阳耀斑爆发期间太阳辐射很强的X射线，使D层电子密度急剧增加，天波等效反射高度降低，相位急剧超前，幅度也发生变化。对于很大的耀斑，天波相位时延超前10微秒左右。耀斑结束后，天波信号逐渐恢复正常。

在各向异性电离层介质中，无线电波分裂为寻常波和非寻常波。这时电离层反射系数Rmi可用矩阵描述。计算矩阵[Rmi]有两种方法：一种是把电离层当作突变边界模型，利用射线理论求解；另一种是用麦克斯韦方程求全波解。[Rmi]是电离层参数和地磁场强度、方位角、磁倾角、入射角等参量的函数。

电离层会聚系数Cm描述球形弯曲电离层对反射波的会聚作用。在天波无线电视距以内的接收点可用几何光学方法计算Cm；若接收点在焦散点附近或者在天波无线电视距以外则需要考虑绕射修正。

天线系数 Ft和Fr描述发射和接收天线附近有限导电弯曲地面对天波信号的影响。在天波无线电视距以内的接收点，可用几何光学方法计算Ft和Fr，而在焦散点附近和天波无线电视距以外，则可用绕射理论计算。