高頻電磁波在幾類等離子體層中傳播特性研究.pdf

1、高頻電磁波與等離子體相互作用的相關(guān)理論在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的很多領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，例如等離子體診斷、等離子體天線、等離子體隱身技術(shù)等。本文主要研究了吉赫茲、太赫茲、黑體輻射遠(yuǎn)紅外等波段的高頻電磁波在幾種類型的磁化、非磁化、均勻、非均勻等離子體層中的傳播特性，以及不同的等離子體參數(shù)對傳播特性的影響。
　　第一章，簡介等離子體的基本定義、波在等離子體中傳播的特性、常規(guī)隱身技術(shù)的優(yōu)缺點，介紹等離子體隱身技術(shù)的研究背景、原理、方法，國內(nèi)外研

2、究概況。
　　第二章，介紹本文采用的兩種研究方法，WKB方法和時域有限差分方法。
　　第三章，基于均勻等離子體平板模型，使用WKB方法和時域有限差分方法計算太赫茲電磁波在實驗參數(shù)下非磁化等離子體中的吸收譜，結(jié)果表明WKB方法的計算量更少。利用WKB方法進(jìn)一步研究磁化等離子體中左旋波和右旋波的吸收譜，討論了等離子體參數(shù)變化對右旋波吸收譜中吸收間隙的影響。
　　第四章，引入理想黑體作為修正的輻射源，近似代替真實物體的特征輻

3、射，用WKB方法研究了黑體輻射的遠(yuǎn)紅外譜在均勻等離子體中的傳播特性，并與實驗進(jìn)行對比。結(jié)果表明在一定參數(shù)條件范圍內(nèi)，密度較高的等離子體層在吸收部分遠(yuǎn)紅外太赫茲電磁波能量的同時，能夠移動黑體輻射特征譜峰值的位置，控制和修改黑體輻射特征譜。此結(jié)論有利于在太赫茲波段的等離子體隱身以及遠(yuǎn)紅外波段探測的對抗。
　　第五章，考慮等離子體電子密度分布起伏，引入六種不同的磁化非均勻等離子體密度剖面分布，利用多層平板模型近似和WKB方法，得到了非均

4、勻等離子體對入射吉赫茲波段右旋波的反射、透射、吸收系數(shù)，討論了等離子體參數(shù)對功率吸收特性的影響，總結(jié)了有利于吸收的等離子體密度分布具有的特征。結(jié)果表明，在低頻區(qū)域，電子密度分布剖面對吸收的影響更大;在高頻區(qū)域，平均電子數(shù)密度對吸收的影響更大。對總體上入射面電子密度高、出射面電子密度低的等離子體層，通過交換入射面和出射面，能有效提高功率吸收。
　　第六章，利用時域有限差分方法數(shù)值研究了覆蓋不同非磁化非均勻等離子體層的金屬平板對入射吉