斜向入射到电离层的高频段 (3～30兆赫)无线电波经电离层反射可能多次后因地面地形不平坦和电气不均匀性而向四面八方散射其中一小部分电波能量沿相反方向路径可与以前相同或不同由电离层反射折回到地面电波发射点这种传播机理称为高频返回散射它可用于监视和预报高频无线电电路的工作条件能成功地确定电路最高可用频率跳距和它们在地球物理因素影响下的变化见超视距雷达 研究高频返回散射所使用的设备的原理与垂直探测或斜向探测设备大致相同见电离层垂直探测不同的是它的收发设备放在一起并斜向发射为了提高对回波精细结构的分辨度需要使用大型的收发天线阵列几十至几百千瓦的功率和先进的信号处理技术这些设备称为高频返回散射仪用于研究返回散射回波的各种信息如频率与回波时延的特性频率与回波幅度的特性回波多普勒频谱特性回波幅度的时延分布特性和回波时延的时间变化等