等离子体通道天线的传播特性分析

文中提出了一种用于高功率微波武器系统的激光等离子体通道天线,简单阐述了该天线的具体实现方法,根据天线的工作原理,建立了等离子体通道天线的近似电磁模型.从柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程出发,在柱坐标系中给出了纵向场与横向场的关系,利用边界条件分别导出了非磁化和磁化等离子体通道天线最严格的特征方程,并通过在极限条件下将本文结果与文献已有结果的对比,验证了文中所导结果的正确性和有效性.最后,分别数值计算了非磁化和磁化等离子体通道天线的色散曲线,为该天线的实际应用打下坚实的理论基础.     

通道参数对MPCA传播特性的影响分析

该文针对现有高功率微波武器辐射天线的不足,提出了将磁化等离子体通道用作电磁脉冲辐射天线的思想磁化等离子体通道天线(MPCA),分析了MPCA周围为有耗气体媒质时MPCA所传播的一般模式。简单阐述了MPCA的具体实现方法,根据MPCA的工作原理,建立了MPCA的几何模型,导出了广义柱坐标系下磁化等离子体中纵向场所满足的波动方程及纵-横的关系,利用边界条件导出了MPCA严格的特征方程。重点讨论了MPCA的传播常数随等离子体通道参数(等离子体频率和通道半径)的变化。结果表明,强磁场时等离子体频率对天线衰减常数影响增大,且有一极值出现。     

手征等离子体填充圆波导的传播特性

本文在柱坐标系中导出了手征等离子体波导内横向场量与纵向场量之间的关系,给出求解纵向场量的波动方程.利用波导壁上的电场边界条件,建立了手征等离子体介质填充的圆波导传播常数的特征方程,计算得到了几种低次模式的传播常数随归一化波导半径及材料参数的一系列变化曲线,分析得出了若干有意义的结论.     

等离子体鞘套中的电波传播特性研究

采用压力权函数修正的迎风型矢通量分裂格式（AUSMPW+）,求解纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程组,得出不同飞行速度下等离子鞘套内的电子密度分布。基于改进的文策尔-克拉莫斯-布里渊（WKB）方法分析了电磁信号经过等离子鞘套的幅频特性,同时还给出了电磁波在鞘套中传输的相频曲线、群时延特性曲线。计算结果表明：随着飞行器速度增大,鞘套内电子密度增加,电波衰减明显增大,且电磁波在等离子鞘套中传输的相频特性受等离子体频率以及碰撞频率影响,在等离子体频率附近群时延最大。     

空间等离子体云精细化仿真及传播特性研究

在电离层中释放钐(Sm)等活泼金属气体,通过光致电离或化学电离,能够人工生成空间等离子体云,以其作为散射体,可开展超短波超视距通信和探测研究。本文开展了电离层Sm释放的精细化效应仿真研究,考虑了热层风场、地磁场、Sm释放速度和流量、运载器飞行速度等参量对Sm在电离层中扩散过程的影响。同时,采用射线追踪方法,研究了空间等离子体云的电波传播特性。结果表明释放参数和环境参数对等离子体云的形态和演化过程具有重要影响,等离子云在不同剖面形态各异,沿地磁场方向及风场方向出现明显拉伸,进一步对等离子体云的传播效应产生影响,导致电波在等离子体云不同剖面传播特性出现差异。     

空间等离子体云超视距电波传播特性研究

通过在电离层中释放易电离金属物质人工生成空间等离子体云,可形成无线电波超视距传播的人工信道. 基于人工空间等离子体云信道,可解决短波系统依赖于电离层状态的“靠天吃饭”问题,提升短波通信系统的抗干扰能力;亦可突破电离层的自然条件限制,拓展超视距传输的电磁频段范围,实现电波传播的新质能力. 本文研究了Sm蒸气在电离层中的物理化学过程,建立了电离层Sm释放物理模型;仿真了空间等离子体云时空演化过程,利用射线追踪方法研究了空间等离子体云的超视距电波特性;建立了空间等离子体云全生命周期超视距散射模型,根据人工等离子体云电子密度强度及分布特性,将几何绕射理论引入人工等离子体云散射场的计算,研究了等离子体云地面散射场的时空变化特性. 本文研究为人工空间等离子云超视距信息传输技术研究奠定了坚实基础.

     

电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性研究

飞行器再入时会形成等离子鞘套,而等离子鞘套的形成会严重影响电波的传播,造成通信障碍。因此,需要研究电磁波在等离子鞘套中的传播特性,该文通过理论分析推导了电磁波在等离子体中传播的条件和沿不同方向传播时电磁波传播特性的计算方法。同时利用理论推导的结果来研究了电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性,其结果具有很高的准确性。     

电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性研究

飞行器再入时会形成等离子鞘套,而等离子鞘套的形成会严重影响电波的传播,造成通信障碍。因此,需要研究电磁波在等离子鞘套中的传播特性,该文通过理论分析推导了电磁波在等离子体中传播的条件和沿不同方向传播时电磁波传播特性的计算方法。同时利用理论推导的结果来研究了电磁波在等离子体中的吸收特性和反射特性,其结果具有很高的准确性。     

电磁波在磁化等离子体上的反射特性研究

研究了垂直入射的平面电磁波在分层均匀磁化等离子体中的传播规律,对包覆在金属平板表面的一维线性非均匀磁化等离子体层的反射系数进行了数值计算,并对计算结果进行了讨论。     

波导CO2激光器等离子体特性研究

本文首次报导了CO2波导激光器的等离子体特性。用双探针法测量了不同工作条件下的CO2波导激光器等离子体的电子温度,得到一系列确切的电子温度测量值。并且分析了电子温度与放电电流、工作气压和混合比之间的关系。     

新概念激光等离子体通道天线的研究

激光等离子体通道天线是一种具有卓越隐身性能的新概念天线.简单阐述了激光等离子体通道天线的系统实现,建立了等离子体通道天线的分析模型,结合边界条件推导出分析电磁波沿激光等离子体通道传播特性的特征方程和分析电磁波沿激光等离子体通道表面向外辐射特性的天线表面波模式色散方程,从而计算了激光等离子体通道天线的传播特性曲线和辐射方...     

海雾对3毫米波传播特性的影响研究

进行了海雾对3mm传播特性影响的测量实验．浓度大的海雾对3mm信号衰减达7．55dB／km,推算了海雾的特性参数,对不同能见度下的测量结果和用ITU模式计算的结果进行了比较,并对信号闪烁特性进行了分析．     

脉冲波形对其轴线能量传播特性影响的研究

在相同平面圆形辐射器条件下,对具有相同中心频率的几种典型脉冲,根据电磁场理论,给出了它们轴线能量传播特性的解析计算公式和数字模拟结果。研究表明：当脉冲的上升时间小于有效脉冲宽度的1/20时,在脉冲传播的慢衰减区,等腰梯形脉冲的传播特性优于目前普遍应用的正弦脉冲。     

参量变化对长程表面等离子体波特性的影响

为了掌握长程表面等离子体波的共振角度、共振峰半峰全宽以及衰减峰深度等重要特性,采用棱镜耦合激发介质-金属薄膜-介质对称结构中的长程表面等离子体波,研究了金属膜材料、厚度、介质折射率及介质厚度等参量变化时对长程表面等离子体波特性的影响。结果表明,实验中激发的长程表面等离子体波的衰减峰半峰全宽比传统的窄1~2个数量级;当介质膜厚度为500nm和1300nm时,激发的表面等离子体波的衰减深度只有薄膜厚度为700nm和1000nm时的1/2左右;随着介质膜厚度的增加,半峰全宽减小,金属膜越薄,衰减深度越深,衰减峰的半峰全宽值越小;介质膜折射率的改变对于半峰全宽的影响不明显;金属膜参量的变化将改变共振峰的位置。该研究为长程表面等离子体波的激发及应用于传感领域提供了有效依据,有利于其在波导和生物传感等方面的应用。     

新型等离子体平板显示器放电特性研究

本文研究了具有响应频率快、亮度高、着火电压低以及成本低等特点的新型槽型结构等离子体平板显示放电单元的放电特性,并与传统的表面放电结构进行了比较.给出了不同时刻两种结构放电单元中电场、各种粒子浓度的空间分布以及各种粒子的平均浓度随时间的变化关系.在没有能量恢复电路的情况下,该结构14″实验屏的发光效率达到0.9lm/W,功耗为50W.     

基于等离子体反射特性的雷达诱饵技术研究

在研究等离子体与电磁波相互作用的基础上,得到了均匀非磁化等离子体对入射电磁波的反射系数,通过对反射特性的分析,讨论了等离子体用作雷达诱饵的有关问题．     

有耗介质中的等离子体波导

分析了有耗介质中等离子波导中存在的一般模式，重点讨论了波导衰减常数随等离子体参数和介质参数的变化，导出了各种模式的模方程，并给出了相应近似解的解析表达式。