飞行器再入段等离子体中的电磁波传播特性的研究

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：飞行器再入段等离子体中的电磁波传播特性的研究学号1011020811姓名李勇导师张业荣学科专业电磁场与微波技术研究方向无线通信与电磁兼容申请学位类别工学硕士论文提交日期2014.2.17万方数据ResearchonElectromagneticWavePropagationCharacteristicduringAircraftReentryStageThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByL

2、iYongSupervisor:Prof.YeRong,ZhangFebruary2014万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使

3、用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________万方数据摘要飞行器再入大气层的过程中会出现一段时间内通讯中断的现象，其主要原因是飞行器表面所形成的等离子体层对电磁波的干扰，导致电磁波的损耗严重。本

4、文从理论出发，通过对等离子体内电子运动的分析，结合麦克斯韦方程来研究电磁波在等离子体内的传播方程。再结合仿真软件计算得出电磁波的功率反射、吸收系数，分析等离子体的属性对电磁波的具体影响。再入过程所形成的等离子体是一种电子密度很高且碰撞频繁的导电流体，本文采用经典的Drude模型来模拟等离子体，并使用特定的线极化平面波对三种不同情况下的均匀以及非均匀等离子体层进行垂直入射，计算电磁波在等离子体内传播的功率反射、吸收、透射系数等。三种情况分别为：普通等离子体层、外加稳恒磁场等离子体层、外加恒定正交电场与磁场等离子体层。在分析非均匀等离子体中电磁波传播时近似地把非均匀等离子体层分为很多均匀的等离子

5、体层来分析。根据仿真分析结果可以看出，外加磁场可以改善电磁波在等离子体内的衰减情况，但是对于频率较低的电磁波来说效果不明显。外加恒定的电场与磁场情况下，则可以改善较低频率的电磁波的透射性能。另外非均匀等离子体层对电磁波的损耗比均匀等离子体层情况要严重很多。关键词:再入段，电波损耗，等离子体I万方数据AbstractAphenomenonofelectromagneticattenuationincreasementrapidlyoccurswhenahighspeedaircraftfliesinreentrystage.Themainlyreasonistheseriouselectrom

6、agneticinterferencefromtheplasmalayergeneratedbytheinteractionbetweenaircraftandaerosphere.Theplasmaaggravatesthewastageoftheelectromagneticwave.ThepaperstartsfromthetheoryandstudiesthepropagationequationofelectromagneticwaveintheplasmawiththehelpofMaxwellequationandanalysisofelectronmovement.Analy

7、sistheimpactofelectromagneticwavewithdifferentplasmapropertiesbycalculatesthepowerreflectionandabsorptioncoefficient.Theplasmaisaconductingflowwithhighelectrondensityandcollisionfrequency.Byusingspecificlin