[发明专利]高精度预测地波传播衰减因子的积分方法

权利要求书

1.高精度预测地波传播衰减因子的积分方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

步骤1，利用积分方程方法计算入射馈源面上E_z和整个地波传播路径衰减因子的幅度和相位；

步骤2，在地形变化剧烈及地物突变的局部区域选取电磁场数值计算区域，在该区域的电波传播入射馈源面上取积分方程方法计算出的电场E_z分布作为激励源，用电磁场数值计算方法重新计算该区域地波传播衰减因子的幅度和相位；

步骤3，用步骤2得到在地形变化剧烈及地物突变的局部区域的衰减因子幅度和相位代替步骤1得到的积分结果在该区域的衰减因子幅度和相位，得到整个传播路径的地波衰减因子幅度和相位。

2.根据权利要求1所述高精度预测地波传播衰减因子的积分方法，其特征在于：在步骤1中利用积分方程方法计算入射馈源面上E_z和整个地波传播路径的衰减因子W_g的公式如下：

Wg=A{1-e-iπ4r0xk02π∫0xWg(Q)eik0(r1+r2-r0)[Δg+(1+ik0r2)∂r2∂n]xL(x-L)dL}---(1)]]>

其中，A为常量，当观测点在空中时取值为0.5，当观测点在地面时取值为1；i为虚数单位；π为圆周率；k₀为自由空间波数；r₀表示从源点到观测点的直线距离；r₁表示从源点到地面上积分动点Q之间的直线距离；r₂表示从积分动点Q到观测点的距离；W_g(Q)为积分动点Q的地波衰减因子；表示r₂在表面上的法向导数，n为地面的外法线方向；x表示观测点至源点大圆距离的垂直投影；L是积分动点Q与源点之间的大圆距离的垂直投影；e代表自然对数的底；Δ_g为归一化地表面阻抗，由下式表示：

Δg=i(k0a2)13ϵr-1+i60λσϵr+i60λσ---(2)]]>

其中ε_r和σ分别为地面相对介电常数和地面电导率，a为地球半径，λ为波长，k₀为自由空间波数，i为虚数单位；

任意观测点的垂直电场E_z与地波衰减因子W_g满足下列关系式：

E_z＝E₀W_g                (3)

其中E₀代表理想导电平面上相同接收距离的电场，I为电流大小，l电偶极子的电荷间的距离，θ为观测点至场源的大圆角距离，λ为波长，a为地球半径，k₀为自由空间波数，e代表自然对数的底，i为虚数单位，π为圆周率。