射頻夾層等離子體對x波段衰減的影響

1、射頻夾層等離子體對射頻夾層等離子體對X波段衰減的影響波段衰減的影響等離子體對微波存在衰減吸收，包含正常吸收以及反常吸收。正常吸收即碰撞吸收，其基本原理是微波通過等離子體時，電子在微波的作用下發(fā)生高速振蕩，電子動能通過碰撞可以轉(zhuǎn)化成熱能。反常吸收是微波與等離子體的一種集體的相互作用，包含共振吸收、湍流吸收、以及衰變模吸收等等。此外，等離子體的折射率n1，對微波存在折射，使微波回波偏離原傳播方向，從而降低目標的雷達散射截面?？傊?，等離子體對

2、在微波存在吸收和折射等作用，從而表現(xiàn)出明顯的幅度降低或者衰減現(xiàn)象。2實驗設(shè)計通過多組小電極配合，采用射頻耦合放電的方式在一夾層腔內(nèi)產(chǎn)生了高達1011cm3的高密度等離子體，通過控制氬工作氣壓（10～50Pa）和輸入功率，研究此等離子體對微波（主要是9～12GHz）幅度的衰減吸收效果，實驗裝置如圖1。等離子體的厚度25cm，微波天線的間距50cm。天線與矢網(wǎng)（型號E8362B）通過高頻傳輸線相連。3掃頻結(jié)果分析對該等離子體在9～10GHz

3、進行測量，衰減吸收的實驗結(jié)果如圖2所示。工作氣壓10Pa，在9.85GHz頻點的衰減吸收達3dB。隨著功率的提高，微波衰減吸收緩慢增強。當氣壓升高到20Pa時，隨著輸入功率的增加，衰減吸收顯著增強，輸入功率為1600W時，9.8GHz附近開始出現(xiàn)衰減峰，衰減23dB。其中，9.65～9.8GHz范圍內(nèi)，衰減吸收效果高于20dB。工作氣壓25Pa、30Pa和40Pa時，也發(fā)現(xiàn)了同樣的衰減現(xiàn)象。當工作氣壓達到50Pa，微波的衰減吸收效果開始

4、逐步降低。在功率1400W和1600W時，隨著氣壓的升高，衰減峰還存在偏移的現(xiàn)象：從9.6GHz（1400W）偏移到9.8GHz（1600W）。這種偏移主要在于等離子體密度和衰減系數(shù)β之間是非線性相關(guān)的。4點頻結(jié)果分析根據(jù)掃頻的結(jié)果，選擇衰減效果最佳的9.8GHz進行點頻測量，工作氣壓控制在最佳工作氣壓25Pa。通過調(diào)節(jié)輸入功率從1000W緩慢增加到1860W，臺階為100W（1700W后一個臺階1760W，1800W后一個臺階1860