不均匀非磁化等离子体覆盖三维目标的FDTD分析

针对典型的目标模型,采用RC-FDTD算法计算不均匀非磁化等离子体覆盖三维导体球的双站和单站雷达散射截面（RCS）。分析了等离子体电子密度分布和等离子体碰撞频率对目标RCS缩减的影响。数值结果表明,等离子体隐身技术显著;双站结果显示,不均匀非磁化等离子体能在较大双站角范围内减小目标的RCS;单站结果说明,等离子体包层能在较大的频率范围内对目标RCS的缩减起作用。选择合适的等离子体参数可以加强隐身效果。     

磁化等离子体覆盖导体散射问题的FE/BI方法分析

基于矢量有限元方法和边界积分方程,推导了分析三维导体表面覆盖各向异性磁化等离子体电磁散射问题的矢量有限元/边界积分(FE/BI)方法公式,并将该方法推广到外磁场沿任意方向时磁化等离子体的情形。应用该方法计算了磁化等离子覆盖导体目标的双站雷达散射截面(RCS),分析了等离子体厚度、密度、碰撞频率和外磁场方向对雷达散射截面的影响。数值计算结果表明:在导体表面覆盖各向异性磁化等离子体并且选取合适的参数,能够有效地减少雷达散射截面。     

等离子体涂覆三维目标的改进Z FDTD方法分析

提出一种分析色散介质的改进Z-FDTD方法,将其与传统的Z-FDTD方法进行了对比,证明了其高效性与精确性。改进算法省略了中间变量D,直接对电场E进行傅里叶变换。改进后的算法与传统Z变换方法相比,具有公式简洁,编程简单,节约内存及计算时间的优点。应用此方法分析了非均匀等离子体覆盖三维目标的双站雷达散射截面(RCS)。计算结果表明合适的选择等离子体厚度可以在一定范围内减小目标的双站RCS,从而达到隐身效果。而改进算法的应用节约了计算机内存,在数值计算中引入此方法将会进一步降低计算时间提高效率。     

闭式等离子体隐身技术及等离子体参数的优化

提出了一种等离子体隐身技术,即闭式等离子体隐身技术,从而解决了开放式的等离子体隐身技术的诸多问题.通过计算入射到覆盖闭式等离子体的金属平板上的电磁波的反射率,得出了在低温下,提高等离子体密度和温度,有利于更好的吸收电磁波结论.最后计算了未覆盖与覆盖闭式等离子体导体圆锥的雷达散射截面,结果表明:采用闭式等离子隐身技术有很好的隐身效果.     

磁化等离子体涂覆目标散射特性的FDTD方法

基于分段线性递归卷积法(PLRC)把时域有限差分方法(FDTD)推广应用于三维各向异性磁化等离子体中,给出了三维计算公式,并且和电流密度卷积时域有限差分方法(JEC-FDTD)进行了对比,结果表明PLRC方法更精确.计算了磁化等离子体覆盖球锥体的双站雷达散射截面(RCS)与无涂敷以及涂敷非磁化等离子体球锥体的散射特性进行了对比,结果表明磁化等离子体有更加独特的特性.其隐身效果优于非磁化等离子体.     

亚密湍流等离子体尾迹的雷达散射特性

对亚密湍流等离子体尾迹的雷达散射特性进行了分析、研究和计算。讨论了圆柱形等离子体尾迹径向厚度、雷达波入射频率和入射角等因素对雷达散射截面的影响。尾迹中散射场的计算采用矩阵法求解,用一阶畸变波Born近似完成亚密湍流等离子体尾迹雷达散射截面积（RCS）的计算。分析和计算结果表明,雷达波入射频率和入射角、尾迹的径向厚度对RCS值影响较大,并且计算所得的尾迹雷达散射截面方向图可为再入体的雷达识别和隐身提供帮助。     

导体目标涂覆等离子体层的吸收特性研究

在一维简化模型的情况下，采用W.K.B近似方法，对导体目标涂覆非均匀等离子体层的吸收特性进行了研究，计算结果表明，微波通过非均匀等离子体的吸收特性与等离子体密度和等离子体碰撞频率密切相关，合适选择等离子体密度变化的参数对于减少低频端的反射是有益的，而在中频段高碰撞频率会大大增加反射，但吸收带随着碰撞频率的增加而展宽。因此，等离子体用于飞机隐身可能更具有优越性。     

优化算法在手征媒质中的应用研究

由于手征媒质的手征参数可调性,使它成为一种新型的吸波材料,在减缩目标雷达散射截面方面有巨大的应用前景.文中运用传输线法分析了金属衬底上涂敷手征媒质的反射特性,计算了手征参数对手征媒质反射特性的影响;然后基于非均匀有理B样条建模,采用物理光学法比较了目标涂敷常规吸波材料与手征媒质时的雷达散射截面,结果说明了手征媒质减小反射电磁波的效果更好;最后运用粒子群算法和模拟退火算法在给定的范围内优化手征参数,并计算了在此参数下目标的散射截面.     

阻抗球涂覆均匀等离子体电磁散射的解析解

均匀无源各向异性等离子体介质中的电磁场是第一、第二类各向异性等离子体球矢量波函数的线性叠加,在阻抗球表面满足阻抗边界条件、等离子体与自由空间表面满足电磁场切向连续的边界条件,可得出各向异性等离子体涂覆阻抗球在平面波入射情况下,均匀等离子体介质中电磁场用各向异性等离子体球矢量波函数表示的系数满足的矩阵方程,进而得出散射场由球矢量波函数展开的展开系数和雷达散射截面.数值计算的结果表明:当阻抗球的半径趋于0时,其结果和均匀各向异性等离子体球对平面波的电磁散射结果相同.最后还给出了一些数值计算的结果.     

任意磁化方向下磁等离子体电磁散射分析

基于电流密度拉普拉斯变换FDTD(CDLT-FDTD)方法,计算并验证了一维情况下的法拉第旋转效应、三维情况下磁化等离子体球的后向雷达散射截面(RCS),与其他方法计算结果一致.通过该方法计算并分析了任意磁化方向下磁等离子体涂敷准火箭模型的后向RCS的变化情况,计算结果表明磁化等离子体能有效减小目标的RCS.