?(,$**+!文章编号:!"**"@AB$$($**+)*$@*$$+@*A垂直入射电磁波在大气压非平"> ?(,$**+!文章编号:!"**"@AB$$($**+)*$@*$$+@*A垂直入射电磁波在大气压非平" />
垂直入射电磁波在大气压非平衡等离子体层中的传播特性

垂直入射电磁波在大气压非平衡等离子体层中的传播特性

ID:36540560

大小:196.61 KB

页数:4页

时间:2019-05-11

垂直入射电磁波在大气压非平衡等离子体层中的传播特性_第1页
垂直入射电磁波在大气压非平衡等离子体层中的传播特性_第2页
垂直入射电磁波在大气压非平衡等离子体层中的传播特性_第3页
垂直入射电磁波在大气压非平衡等离子体层中的传播特性_第4页
资源描述:

《垂直入射电磁波在大气压非平衡等离子体层中的传播特性》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、!第"#卷!第$期强激光与粒子束%&’("#,)&($!!$**+年$月,-.,/0123456235)7/5389:42;25<6=>?(,$**+!文章编号:!"**"@AB$$($**+)*$@*$$+@*A垂直入射电磁波在大气压非平衡!等离子体层中的传播特性"""$$吴!彬,!林!烈,!吴承康,!张!澎,!王永庆("!中国科学院力学研究所,北京"***C*;!$!沈阳飞机设计研究所,辽宁沈阳""**B+)!!摘!要:!用数值模拟的方法对大气压非平衡等离子体薄层中,不同的电子密度分布对微波反射、吸收和透射的影响进行了研究。所采用的理论

2、分析方法是分层模型和镶嵌不变原理。计算中考虑了微波在子层间的多次反射和吸收。数值结果表明,对于电磁波的吸收来说,等离子体中具有二次分布的电子密度,其效果要高于线性分布"*D左右;而对于反射来说,线性分布效率更高。功率反射系数随波长的增大而增大,功率吸收系数!也不是单调的,当电子密度不变时,!存在一个峰值,随着电磁波波长的增加而增加,达到最大值后,缓慢降低。!!关键词:!电磁波;!等离子体;!传播;!非平衡;!大气压!!中图分类号:!0AA"(+!!!!文献标识码:!5!!从$*世纪E*年代以来,美国、前苏联等军事强国就开始研究等离子体吸收电

3、磁波的性能。C*年代初,前苏联最早开始进行实验,研究的重点是等离子体在高空超音速飞行器上的潜在应用;F*年代初,美国休斯实验室进行的一项为期两年,投资E+万美元的实验表明,应用等离子体技术,可使一个"BGH长的微波反射器的雷["]达截面在AI"A.,J频率范围内平均降低$*K;,即雷达获取回波的信号强度减小到原来的"D。由此可[+,E]见,等离子体对电磁波的传播有很大的影响,研究等离子体对电磁波的作用是非常必要的。国内外的学者[#,C]对电磁波的传播采用不同的研究方法。本文对等离子体中的电磁波传播特性,采用分层模型进行了数值计算,得到了一些

4、可供实际参考的结果。"#数值计算!!电磁波在等离子体中的传播是一个复杂的物理过程。为了研究等离子体对电磁波的吸收、反射、透射过程,对等离子体介质作了如下基本假设。"("#基本假设!!假设等离子体为无限大平板,一维分布,即等离子体沿电磁波传播方向是变化的;假设电子温度为">L+">%,重粒子温度为$***M,气体压力#L"(*"BN"*/O,空气介质。"($#等离子体基本参数!!电磁波在等离子体中传播时,其传播特性与等离子体的介电常数!和电导率"有关,由等离子体动力学[$,B]理论可得$&>’"!$!*%$$(")(>#)$$&>’$"$($

5、)$$(>#)$式中:&>和$分别为等离子体中的电子密度和碰撞频率;(>和’分别为电子的质量和电荷;#为电磁波的圆频率。等离子体的相对复介电常数为$$#Q#Q$!P$("%$$))-$$#(B)#)$#)$$式中:#QL!&>’*(>!*为等离子体圆频率。如果等离子体是均匀各向同性介质,复介电常数为常量。平面电磁!收稿日期:$**A@*B@"*;!!修订日期:$**A@*C@$#基金项目:国家自然科学基金项目资助课题("*B#+*C$,F*$*+*$E)万方数据作者简介:吴!彬("FEA—),男,高工,现在从事低温等离子体的基本过程和应用基

6、础研究;2@HO-’:RS?-TU-H>GV(OG(GT。--E强激光与粒子束第,F卷波传播的形式为!!!"#$%(&’"·#(’!!)。其中!"为振幅;"为波矢量;复波数"!(!#$)!"),$为自由空间中的光速。对于非均匀等离子体介质,复介电常数为空间坐标的函数,如果我们假设等离子体是沿电磁波传播方向上的分层介质时,因为在每个分层内部,介质是均匀的,所以满足上述各向同性介质的条件,可用上述波动方程的解,但此时在各层的分界面处将发生反射,有一部分能量透射到下一层。电磁波在界面上的反射和透射由各层的相对复折射率%决定。%&%)’’%’&!"

7、),式中:%)和%’分别为折射系数和吸收系数。!*"#反射系数、透射系数和吸收系数++如图,所示,将等离子体分层,"层和(层为自由空间,对应的波数为"","(;,,-,⋯,((,层为等离子体层,对应的波数为",,"-,⋯,"((,,相应的厚度为#,,#-,⋯,#((,。++假定电磁波沿)轴方向传播,入射波场量为*"#$%(’"()),反射波场量为+(*"#$%((’"()),透射波场量为,(*"#$%[’"(()()((,)](时间相关项#$%((’!!)相同,略去未写)。这里+(,,(分别是等离子体的振幅反射系.’/*,+01234235

8、67128#)3.’/*-+9#:1#;<’=>2>?<)2>34’33’=>=>3’>/1#’><#):2;#图,+等离子体分层图图-+单界面反射与透射[C]数和透射系数。由不

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。