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Erschienen in: Annals of Telecommunications 7-8/2020

07.02.2020

FDTD propagation of VLF-LF waves in the presence of ions in the earth-ionosphere waveguide

verfasst von: Jean-Pierre Bérenger

Erschienen in: Annals of Telecommunications | Ausgabe 7-8/2020

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Abstract

The finite-difference time-domain (FDTD) method has been used for a long time to compute the propagation of very low frequency (VLF) and low frequency (LF) radio waves in the Earth-Ionosphere waveguide. In previously published FDTD schemes, only the electronic density of the ionosphere was accounted for, since in usual natural conditions the effect of the ion density can be neglected. In the present paper, the FDTD scheme is extended to the case where one or several ion species must be accounted for, which may occur in special natural conditions or in such artificial conditions as after high altitude nuclear bursts. The conditions that must hold for the effect of the ions not to be negligible are discussed, the FDTD scheme with ions is derived, and numerical experiments are provided to show that the effect of the ions may be significant when the ionosphere is disturbed by incident flows of γ or β rays.

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Metadaten
Titel
FDTD propagation of VLF-LF waves in the presence of ions in the earth-ionosphere waveguide
verfasst von
Jean-Pierre Bérenger
Publikationsdatum
07.02.2020
Verlag
Springer International Publishing
Erschienen in
Annals of Telecommunications / Ausgabe 7-8/2020
Print ISSN: 0003-4347
Elektronische ISSN: 1958-9395
DOI
https://doi.org/10.1007/s12243-020-00756-5

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