等离子体天线研究与发展概况

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1、万方数据计算机与网络创新生活通信论坛等离子体天线研究与发展概况刘志勇(中国电子科技集团公司第三十九研究所陕西西安710065)【摘要】等离子体天线利用等离子体独特的物理特性，可实现天线的隐身设计，不需改变天线的物理结构，就可对天线的频率、带宽和方向性等参数进行动态重构，它在解决天线隐身和互耦方面有难以估量的发展潜力，是当今天线技术的一大进步．世界上不少大公司都在研究和开发等离子体天线．概述了等离子体天线的特点和类型，介绍了美国、澳大利亚、法国和俄罗斯等离子体天线技术的研究与发展概况．供键词】等离子体天线隐身雷达专利中图分类号：TN82文献

2、标识码：A文章编号：1008—1739(2008)23—49—3ResearchandDeVelopment0fPlasmaAntennasLIUZhi-yoIlg(NomlWcstChiIlaR嚣眦hIIlst岫teofEkc佳。疵Equipmem，xi’aIlSh枷d710065，ClliIIa)Ab!；h譬ct：usil培itsspecialph归calproperti嚣，dlepl鹄lmam咖can砣alizci堪concealingdesi印and他coIl丘gured)maIllicauyt}Iepa撇ters，such勰丘e

3、quency，ban捅ddlandpattemofdle舭IteIlIlawitIloutckmgiIlgi协physicalstlllctIl托．TheplaslmcaIlrIlakesi鄹蚯cantco舳曲udomtomesolviflgofmeproblemofconcealiIlg印dcouplillg“孤te咖alldthisisabigpro铲黜iIl锄te姗把chnolo百cal丘eld．The托a托marIycompaIli懿iIl出ewo￡lddevo血19dlemse：Iv嚣t0地searchanddevel叩ment

4、ofdlepl硒lnaame蚴．Thep叩erd鄂c曲岱theclla聪cteI缸dcs姐dtyp黜oftllep妇孤嘲m孤d蛔∞duc嚣懈earch狮ddevelopInem“tlleplasmmte衄iIlAmerica，Am锄Ilia，FnnceandR锻sia．Keywords：plas嫩arltenm；stealdl；fadar；pat％t1引言等离子体是宇宙空间中普遍存在的一种物质形态。是与物质的气态、液态、和固态三态并存的第四态(或称等离子体态)，其尺寸大于电偶极矩的单位长度。它们对电磁波的传播有着较大的影响。在一定的条件下

5、，等离子体能反射电磁波；在另一种条件下，它又能吸收电磁波。等离子体天线就是利用等离子体对一定频率的电磁波呈现良导体特性而制成的。等离子体天线具有许多不同于金属天线的优点：首先。它具有较低的雷达截面，使天线隐形成为可能。其次不需要改变天线的物理结构，通过改变等离子体的气体成分和电子浓度等物理参数就可以对天线的频率、带宽和方向性等参数进行定稿日期：2008—11—12动态重构【1，2】，根据需要。还可以设计出等离子体天线阵，重量和体积都相对较小。另外，采用高压脉冲等离子体天线，可以解决目前微波天线设计中的大功率问题，避免了高压烧毁馈线和天线的

6、情况。高压脉冲等离子体天线的工作原理就是把爆炸产生的能量转换为电磁能量。等离子体天线的基本组成是等离子体反射器及固定馈源。其工作机理与常规的金属天线类似。发射时从馈源来的无线电信号照射到等离子体上。并从等离子体薄层上反射出去。接收时无线电信号的传输路径则相反。构成等离子体反射器的等离子体薄层由低压容器中2个电极间的气体放电产生。在低压容器中，阴极与阳极分置于上、下方。阴极发射的高能电子使低压容器内的气体电离，并借助磁场对等离子体薄层层厚进行有效控制。设计时根据工作频率算出所需的电子密度。电子密度与频率的平方成正比，工作频率愈高，所需的等离

7、子体电子密度也愈高。2008年第23期《计算杌与网络>万方数据通信论坛计算杌与网络钥新生活等离子体哭线主要毯据气体等褰予体天线、鼷体等寒子俸天线和液体等离子体天线。典型的气体等离子体天线如美豳Markland技术公司研制的气体等离子体天线。鼷体等离子体天线有光控纛体等离子俸瀛液天线秘豳体等离子体天线。文献【31介绍了液体等离子体天线极化频率。等离子体天线又可分为等离子体电介质天线、等离子体喇眵L天线和等离子体镜天线，翦二者涛蠢源辐射器，惩者秀无添菠射器。2美国等离子体天线的研制概况美国对等离子体天线的实用幢醑究工作始予19∞年。茭网海军实

8、验家(卜mI)开展了以x波段舰载天线、94GHz机裁灭线稻60G}差z空基天线为对象的系统骈究，主要思想是用筹辫子体板代替传统的导体反射露。雨磁场和电极按制天线的搦描射束方向H。美国T能ne站