A two-dimensional full-wave numerical code in the extraordinary mode of propagation has been developed to simulate reflectometry. The code uses the finite-difference time-domain technique to solve wave propagation in magnetized and turbulent plasmas. The code has been used to study the viability of the Doppler reflectometry technique in determining the perpendicular rotation velocity of density fluctuations. The influence of parameters like plasma curvature, probing beam characteristics, turbulence wave-number spectral width and antenna tilt angle is studied. Accurate Doppler measurements can be obtained using Gaussian beams with low divergence and optimum beam waist in slab plasmas and also in plasmas with high curvature. Gaussian beam antennas with optimum spot size provide accurate Doppler frequency values for a wide range of wave-number spectral widths of the turbulence. Doppler measurements at large tilt angles—high probed wave-numbers—are able to give accurate results on the Doppler frequency keeping the enhancement factor of the probing electric field close to the cutoff layer and therefore its contribution to the spatial localization of the measurement; however, the efficiency of the Bragg backscattering process—defined as the ratio between the backscattered and incident power—is low at large tilt angles.
ドップラー反射測定法をシミュレートするために、異常モード伝播における2次元全波数値コードが開発された。このコードは、有限差分時間領域法を用いて、磁化され乱流を伴うプラズマ中の波動を解く。このコードは、密度回転速度の垂直成分を決定する際のドップラー反射測定法の実現可能性を研究するために使用された。プラズマの曲率、プローブビームの特性、乱流の波数スペクトル幅、アンテナの傾斜角などのパラメータの影響が研究された。スラブプラズマおよび曲率の高いプラズマの両方において、低発散で最適なビームウエストを有するガウスビームを用いることで、正確なドップラー測定が可能であることが示された。最適なスポットサイズを有するガウスビームアンテナは、乱流の広い波数スペクトル幅に対して正確なドップラー周波数値を提供する。大きな傾斜角（高いプローブ波数）でのドップラー測定は、カットオフ層近傍でのプローブ電界の増強係数を維持することで、測定の空間的局在性に関して正確な結果を与えることができる。しかしながら、ブラッグ後方散乱の効率（後方散乱電力と入射電力の比）は、大きな傾斜角では低くなる。