等离子体天线的基本原理及其构成63466new

《等离子体天线的基本原理及其构成63466new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电子科技2008年第21卷第5期等离子体天线的基本原理及其构成黄雪峰，陈斌，汪家友(西安电子科技大学微电子学院，陕西西安710071)摘要等离子体天线可有效降低雷达散射截面，提高天线的隐身性能。文中研究了表面波在等离子体中传播的色散关系，探讨了表面波激发等离子体的基本原理，提出了具体的实验方案，论述了开发等离子体天线的关键技术及应用前景以及国内外研究现状。关键词表面波；等离子体天线；色散；基本原理中图分类号TN8279文献标识码A文章编号1007—7820(2008)05—033—04TheBasicPrincipleandStruc

2、tureofPlasmaAntennaHuangXuefeng，ChenBin，WangJiayou(SchoolofMicroelectronics，XidianUniversity，Xian710071，China)AbstractTheradarcrosssectionCanbereducedefectivelybyusingtheplasmaantennawhichcanim-provetheperformanceofstealth．Dispersionofthesurfacewavealongtheplasmaantenna

3、isstudied．Thebasicprincipleoftheplasmaantennaexcitedbythesurfacewaveandexperimentalarrangementarealsoanalyzed．Fi-nally，thekeytechnology，applicationprospectandresearchstatusarediscussed．Keywordssurfacewave；plasmaantenna；dispersion；basicprinciple通常，等离体天线包括两种类型：一类是指1表面波在等离

4、子体中传播的色散关系利用等离子体的电磁波放射特性，构成一个电磁波的反射面，如同通常意义上利用金属构成的面等离子体中波的特性与相对介电常数具有天线反射面。等离子体气体在一定条件下就像导非常密切的关系，其相对介电常数和等离子体一样可以导电，且可以发射和接收无线电信号。体频率由式(1)和式(2)给出．第二类等离子体天线就是将等离子发生器放电管作为天线元件。通电时，管内的惰性气体电离并卜t+J(1)jv成为导体，可发射和接收电磁波信号；断电时，成为绝缘体，不会反射电磁波。因此，等离子体=艨(2)天线不同于传统意义上的金属天线。其中为等离子体中

5、电子和中性粒子的碰撞频率，文中探讨了表面波在等离子体中的传播色散n为等离子体密度，为入射波的频率。对低温关系，等离子体天线的形成机理，实验方案，开等离子体，可以假设碰撞频率=0。则发等离子体天线的关键技术及应用前景以及国内2外研究现状。8r=1一。当等离子体形成后，可以通过外部激励射频收稿日期：2007．09．13信号耦合进等离子体，该信号在等离子中仍以表作者简介：黄雪峰(1983一)，男，硕士研究生。研究方向：面波的形式传播。对均匀等离子体，沿等离子体等离子天线。柱的表面波的波矢k由式(3)得到[3．4]。等离子体天线的基本原理及其

6、构成Tol,((7"0·)+(7"0·)，0(·)通过匹配网络由传输线引到环套处，并通过环套(3)耦合进真空室J。从介质内部入射到真空室的电其中为等离子体相对介电常数，=一8r扁，磁波中，入射角0<0o(电磁波被介质界面反射的-l~一瑶，而，(·)和K(-)分别为第一、二类临界入射角)的那部分电磁波，可穿过介质进入真修正贝塞尔函数为等离子体柱的半径，卢为等空室内，在未产生等离子体之前，电磁波以体积离子体的波矢，Ko=~o／c为自由空间的波矢。波的形式在整个真空室内传输，大部分被真空室图1为利用式(3)得出的卢的实部和虚部(在内气体、真

7、空室壁和介质管吸收而损耗掉。入射图中以波数为单位)随~o／~o的变化曲线，对应的角0≥的另一部分电磁波在介质内界面处被全反表面波频率为30MHz，Ot=0．0125m，而等离子体射，以表面波的形式在介质内向另一端传输，表碰撞频率为=1GHz。面波在介质界面处沿法向往外的方向其场强按指数衰减，所以表面波在界面处很薄的一层内与气体作用而被吸收。另外有很小一部分电磁波被反射回传输线。电磁波通过环套耦合进入真空室内，在该处电场很集中。当入射功率足够大时，该处的局部场强很强，在较低气压下就可首先击穿气体放电，形成高密度的等离子体。当等离子体密度

8、≥(对应于入射波的临界密度n。=f)时，入射角0．11．010．0Wavouector／rad·m一0<的那部分电磁波被等离子体部分吸收、部分图1表面波在等离子体中的色散关系反射回界面。被反射回界面的电磁波沿介质与等离子