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北航学者发现的特高压输电工程存在特殊的谐波辐射现象可以用于威力强大的空间通讯

已有 59060 次阅读 2024-2-26 13:12 |个人分类:科技发明|系统分类:科研笔记

    大量卫星探测结果表明近地空间存在与地面电网谐波频率一致的辐射现象,但相应的谐波辐射源仍不确定。北京航空航天大学的研究人员发现它与高压输电工程密切相关。

   他们是通过分析与晋东南—南阳—荆门特高压交流输电工程走向接近的DEMETER卫星轨道上的电场强度探测数据,发现空间存在2~5 kHz频带内的谐波辐射事件,且事件的数量在该特高压输电工程投入运行后急剧增加。

    地面实测结果表明,特高压输电工程首端确实存在数千赫兹的谐波辐射。利用偶极子等效地面谐波辐射源,基于全波模型,分析了其产生的电磁波在半球空间电离层中的传播特点,并与卫星探测结果进行了对比,表明近地空间谐波辐射现象与地面变电站的谐波辐射具有一定关联。此外研究了甚低频(VLF)电网谐波辐射在南北地磁共轭空间传播的机理,并利用卫星探测实例进行了初步验证。

图片来源:国家能源局

基于多颗位于不同高度处的卫星探测结果表明,近地空间存在位于500 Hz~8 kHz频带、频率不随时间变化,且间隔为50 Hz/100 Hz或60 Hz/120 Hz的电力线谐波辐射(Power Line Harmonic Radiation, PLHR)现象。空间科学领域普遍认为这种辐射来自于地面电网,其可以右旋哨声模沿地磁场线传至近地空间。由于这些辐射的电场/磁场强度明显高于自然背景噪声,故它们对电离层、磁层及辐射带电磁环境的影响在空间科学领域受到了广泛关注与讨论。

卫星探测,以及全波模型分析的结果表明,近地空间谐波辐射现象与地面特高压变电站的谐波辐射具有一定关联;基于哨声波在近地空间的传播机理,结合卫星探测实例可知,低频电网谐波辐射在一定条件下可以在南北地磁共轭空间传播。

 既然特高压输电工程的线路可以看成一种极长的谐振天线,他所存在特殊的谐波辐射现象已经成为了一种地球物理行为,那么就可以进一步把它用于通讯。而且这将成为一种近地空间威力强大的通讯手段。这种超巨大的装置产生的谐波能不能调制,能不能用来进行通讯,特别是进行星际之间的超远距离通讯。一定会引起巨大的关注。

这就要仔细研究地面输变电站工程低频谐波辐射形成机理的复杂性,以及空间等离子体环境与高能粒子的复杂性,科学地阐释电网谐波辐射在近地空间传播的特点及引起的电磁效应仍具有相当大的挑战。

所以我国特高压输变电工程的发展,也许可以从另一个维度产生一种特殊的强大的通讯体系。

关键词:谐波辐射,特高压输变电,特殊通讯       



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