等离子体天线色散关系和辐射场数值计算

研究了电磁波沿轴向对称柱形等离子体天线传播的特性、色散关系及辐射方向图、增益等天线参数.通过对腔体材料介电系数、内外半径、等离子体密度、碰撞频率等参数的分析，结果表明要减小波沿等离子体天线传播的衰减，应当增加等离子体密度，减小碰撞频率，增加等离子体半径，减小腔体厚度，采用介电系数较小的材料.计算了在不同参数条件下，等离子体天线的辐射方向图、增益的变化，这些结果对于等离子体天线的设计很有参考价值. 关键词： 等离子体天线 色散关系 增益 辐射方向图     

等离子体通道天线的辐射场计算

提出了一种用于高功率微波武器的等离子体通道天线(PCA),计算了该天线的辐射方向图。推导出了一般性天线的辐射方向函数;建立了PCA的近似电磁模型;给出了圆坐标系下PCA和周围空气中的电磁场,利用边界条件得出了PCA的色散方程,求出PCA的表面波波矢。重点讨论了PCA的辐射场随等离子体密度、天线长度、半径的变化,证实了PCA方向图的可控性。     

非均匀载流柱形等离子体中的磁流体力学波

对非均匀载流柱形等离子体数值求解了计及有限离子频率效应和有限压强效应的磁流体力学方程组.证实了在有天线激励情况下,理想等离子体的阿耳文波共振层并不奇异,且阿耳文波可以越过共振层并得到等离子体的强烈响应.还研究了天线和等离子体的耦合情况,给出了m=1时的本征波谱曲线及典型波在等离子体中的传播,结果表明对各种频段的外界输入的磁流体波,都存在着到达共振层前被阻尼而在通过共振层后被放大的共同特征. 关键词：     

柱形波导中束－等离子体系统的微波激发

用冷流体模型推导了轴对称条件下，多成份、多界面、小横向束速度、束密度依赖于轴半径的束－等离子体系统中纵向电磁场所满足的一般方程、横向电磁场及其边界条件的一般表达式以及柱形金属波导中均匀束一等离子体系统的色散关系，分析了均匀单电子束、双电子束－等离子体系统中存在的电磁波模式以及单电子束系统的Ｃｅｒｅｎｋｏｖ微波辐射的增长率和频移。     

柱形单极等离子体天线模型的多物理场研究（英文）

基于柱形单极表面波的等离子体天线结构的多物理场情况考虑了天线内部粒子的反应和运动等因素,通过ComsolMultiphysics软件,模拟感应耦合场、粒子运动场等,得到了天线内部的粒子分布、电子能量分布等以及等离子体天线的相关参数,同时分析各物理场之间的关系对等离子体天线的影响,发现感应耦合等离子体场在天线工作中起主要作用,有助于等离子体天线的参数重构控制.     

柱形夸克-胶子等离子体演化源的π干涉学分析

本文对Bjorken柱形夸克-胶子等离子体演化膨胀源进行了2π Hanbury-Brown-Twiss (HBT)干涉学分析.利用量子几率振幅的路径积分公式计算2π HBT关联函数并得到对膨胀和静态源的HBT半径. 研究发现，在冻结发射情况下的HBT半径要明显大于没有考虑多重散射吸收情况下的结果，源的膨胀速度导致HBT半径变小.对相变温度宽度为零的Bjorken柱形源，膨胀速度的影响要小于对应的球形源的结果.     

柱形波导中束－等离子体系统的微波激发

用冷流体模型推导了轴对称条件下，多成份、多界面、小横向束速度、束密度依赖于轴半径的束－等离子体系统中纵向电磁场所满足的一般方程、横向电磁场及其边界条件的一般表达式以及柱形金属波导中均匀束一等离子体系统的色散关系，分析了均匀单电子束、双电子束－等离子体系统中存在的电磁波模式以及单电子束系统的Ｃｅｒｅｎｋｏｖ微波辐射的增长率和频移。     

Al等离子体辐射损失的数值研究

建立了一个用于研究Al等离子体中的离子丰度和辐射损失的碰撞辐射模型,模型考虑了碰撞电离和复合,碰撞激发和退激发,辐射复合和自发辐射跃迁等原子过程,在恒离子密度和光性薄近似下,讨论了该模型给出的离子丰度和辐射损失的动态结果。 关键词：     

Tunable acoustic radiation pattern assisted by effective impedance boundary

The acoustic wave propagation from a two-dimensional subwavelength slit surrounded by metal plates decorated with Helmholtz resonators(HRs) is investigated both numerically and experimentally in this work. Owing to the presence of HRs, the effective impedance of metal surface boundary can be manipulated. By optimizing the distribution of HRs,the asymmetric effective impedance boundary will be obtained, which contributes to generating tunable acoustic radiation pattern such as directional acoustic beaming. These dipole-like radiation patterns have high radiation efficiency, no fingerprint of sidelobes, and a wide tunable range of the radiation pattern directivity angle which can be steered by the spatial displacements of HRs.     

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提出了一种用于高功率微波武器的等离子体通道天线(PCA),计算了该天线的辐射方向图。推导出了一般性天线的辐射方向函数;建立了PCA的近似电磁模型;给出了圆坐标系下PCA和周围空气中的电磁场,利用边界条件得出了PCA的色散方程,求出PCA的表面波波矢。重点讨论了PCA的辐射场随等离子体密度、天线长度、半径的变化,证实了PCA方向图的可控性。     

矩形法兰孔孔口模态辐射阻抗的计算与分析*

针对半空间矩形法兰孔孔口模态辐射阻抗计算困难的问题,提出一种模态辐射阻抗的计算方法。该方法通过坐标变换将四重积分转换为二重积分并消除奇异积分,且将这一系列过程通过MATLAB内置函数直接实现,显著降低了模态辐射阻抗计算的复杂程度。通过对比与分析,验证了该方法的正确性,得到了自模态辐射阻抗随模态阶次增加峰值逐渐往高频移动且呈减小趋势、互模态辐射阻抗相比于自模态辐射阻抗小到可以忽略不计的性质。     

单源单极等离子体天线辐射特性实验研究

为了对等离子体天线进行更深入的研究,必须结合实验获得其真实辐射特性,为此搭建了天线辐射特性测量平台,对单源单极等离子体天线的辐射特性进行了详细的实验研究。通过测量辐射远场区接收天线感应电压数据,得出了天线的辐射方向图、主旁瓣宽度和方向系数;通过与金属天线的辐射场最大值对比,得出了天线的辐射效率;通过测量输入功率和反射功率得出了天线的输入阻抗。此项工作弥补了在等离子体天线研究中实验研究不足的问题。     

单源单极等离子体天线辐射特性实验研究

为了对等离子体天线进行更深入的研究,必须结合实验获得其真实辐射特性,为此搭建了天线辐射特性测量平台,对单源单极等离子体天线的辐射特性进行了详细的实验研究。通过测量辐射远场区接收天线感应电压数据,得出了天线的辐射方向图、主旁瓣宽度和方向系数;通过与金属天线的辐射场最大值对比,得出了天线的辐射效率;通过测量输入功率和反射功率得出了天线的输入阻抗。此项工作弥补了在等离子体天线研究中实验研究不足的问题。     

等离子体天线表面电流分布与辐射特性研究

建立了表面波驱动等离子体天线装置,提出了一种等离子体天线表面电流指数分布模型,并利用该表面电流分布模型计算了天线的辐射方向图.研究结果表明,等离子体密度随轴向距离的增大呈指数衰减趋势.正常工作状态下表面波波矢虚部随等离子体密度的增大而下降,遵循与等离子体密度类似的指数衰减规律,但其实部则基本保持不变.等离子体天线的表面电流呈振幅指数衰减行波模式.利用该表面电流分布模型计算得到的辐射方向图呈现典型的8字形分布,与实验测量结果良好符合.当射频功率减小,等离子体天线辐射方向图宽化.     

等离子体天线输入阻抗测量及分析

通过矢量网络分析仪测量了不同激励功率条件下柱形等离子体天线系统的输入阻抗随频率的变化关系,实验结果表明柱形等离子体天线输入阻抗具有明显的谐振特性.结合放电管的等效电路模型与柱形等离子体天线输入电流特性,定性分析了等离子体天线输入阻抗变化与等离子体参数之间的关系.此种测量方法有助于等离子体天线动态重构特性的研究和实现快速阻抗匹配. 关键词： 等离子体天线 输入阻抗 表面波     

Numerical calculation of apparent IR radiation of cloud

The infrared detection has been one of important approaches for aerial target detection, but the existence of clouds in the sky makes target detection difficult, so it is of great significance to research the features of infrared radiation of clouds. Combining Mie scattering theory, the calculation model of infrared radiation on the cloud appearance was put forward and this model mainly considered two parts including direct and scattering radiation. The calculation methods of direct radiation, primary scattering and multiple scattering were discussed in detail to put forward the specific methods for numerical computation. Based on the calculation model, cumulus was taken as the example to calculate its radiation of wave band of long-wave infrared and analyze its radiation characters. The calculation results showed that: both perpendicular incidence and scattering could make great contributions to apparent radiation of cloud and could not be ignored; as for the distribution of direction angles, the radiation of clouds decreased with increase of direction angles as a whole; in the aspect of spectrum distribution, spectral radiance feature of the clouds was complicated function of wave length. Finally, the calculation results were verified using clouds imaging experiment of which the result also effectively proved the correctness of the calculation model.