等離子體鞘套層中THz波傳輸特性研究.pdf

1、當(dāng)飛行器再入地球大氣層時(shí)，再入飛行速度極高，一般超過(guò)音速的十幾倍甚至是幾十倍，高速飛行過(guò)程中飛行器周圍會(huì)產(chǎn)生激波。激波中的空氣分子在高溫高壓下發(fā)生離解和電離，形成一層致密的等離子體包裹在飛行器周圍。因?yàn)榈入x子體特殊的電學(xué)特性，它對(duì)電磁波能量有吸收與反射的作用。由再入時(shí)產(chǎn)生的等離子體導(dǎo)致的通信中斷現(xiàn)象稱為黑障問(wèn)題，包裹在飛行器周圍的等離子體稱為等離子體鞘套層。
　　針對(duì)再入時(shí)出現(xiàn)的黑障問(wèn)題，本文將模擬RAM-CII再入飛行器幾種情況

2、下再入時(shí)產(chǎn)生的鞘套層，并在此基礎(chǔ)上研究THz波作為通信載波在等離子體鞘套層中的傳輸特性，基于研究結(jié)果給予一些關(guān)于利用太赫茲通訊技術(shù)緩解黑障問(wèn)題的合理建議。
　　首先，本文討論了研究黑障問(wèn)題的意義與國(guó)內(nèi)外在此問(wèn)題上相關(guān)研究情況，并簡(jiǎn)述了本文的相關(guān)工作與研究方法。
　　其次，介紹了非磁化冷等離子體相關(guān)的物理性質(zhì)，等離子體鞘套層具體的形成過(guò)程與鞘套層中流場(chǎng)的五個(gè)區(qū)域的性質(zhì)。
　　然后，簡(jiǎn)單介紹了本文模擬電磁波傳輸?shù)姆椒ā?/p>

3、射矩陣法（SMM）。通過(guò)散射矩陣法模擬了波在等離子體中的傳輸特性與入射角度θ、電子碰撞頻率νe、等離子體厚度、電子密度峰值四個(gè)變量之間的關(guān)系，并基于電磁波與等離子體相互作用的機(jī)理給出了物理解釋。
　　最后，根據(jù)飛行報(bào)告中得到的RAM-II相關(guān)飛行參數(shù)，基于等離子流體計(jì)算模擬語(yǔ)言Usim與美國(guó)海軍全球大氣開(kāi)源模擬平臺(tái)模擬NRLMSISE-oo不同再入情況下產(chǎn)生的等離子體鞘套層的流場(chǎng)，并使用散射矩陣法模擬微波與太赫茲波在其中的傳輸特性