電磁波在等離子鞘套中的傳播與散射相關(guān)問題研究.pdf

1、等離子鞘套中的電磁波傳播與散射特性研究為解決高速飛行器的通信中斷問題提供了重要理論依據(jù)。飛行器在重返大氣層或者以超高聲速在臨近空間飛行時，其表面與周圍的空氣摩擦導(dǎo)致離解和電離，從而形成一層等離子體鞘套。等離子體鞘套嚴(yán)重干擾飛行器與外界之間的通信，甚至導(dǎo)致信號徹底中斷。本文主要利用FDTD方法，相位屏理論，森林散射模型結(jié)合蒙特卡洛隨機模擬方法，研究了電磁波在等離子鞘套中的傳播與散射特性。論文主要工作如下：
　　1.引出了等離子鞘套導(dǎo)

2、致飛行器通信中斷的問題，介紹了該問題的研究背景和意義，并同時給出了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和本篇文章的主要內(nèi)容。
　　2.主要概述了等離子鞘套的形成機理和等離子體鞘套的特征參數(shù)，主要有：碰撞頻率、電子密度ne、電導(dǎo)率?、特征角頻率p、介電常數(shù)和回旋頻率le等。描述了飛行器等離子鞘套中斷電磁波的物理機理。
　　3.基于FDTD方法的基本原理，研究了電磁波入射不同層數(shù)和不同厚度的分層等離子鞘套時的透射、反射系數(shù)。此外，通過比較電磁波不同

3、角度入射等離子鞘套透射和反射系數(shù)的差異，分析了入射角對等離子鞘套中電磁波傳輸特性的影響。
　　4.基于相位屏理論的基本原理，將相位屏理論應(yīng)用于等離子鞘套中。采用Shkarofsky功率譜，將等離子鞘套等效成相位屏，分析研究了不同飛行高度、電子密度以及分層特性改變對電磁波的對數(shù)振幅衰減以及相位偏差的影響。
　　5.結(jié)合森林散射模型與蒙特卡洛隨機模擬理論，研究了燒蝕情況下燒蝕顆粒對電磁波在飛行器等離子鞘套中散射特性的影響。結(jié)合菲