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提出了一种计算任意入射角的电磁波在径向非均匀球对称等离子体中的传播和吸收的模型.在此模型中,把非均匀等离子体球分成若干个同心等离子体球壳,并且假定每一个同心壳层内等离子体密度均匀分布.采用几何光学近似方法,考虑相位系数和衰减系数的矢量性,分别研究了几种典型的非均匀密度分布形式的等离子体在不同碰撞频率、中心等离子体密度和电磁波入射角条件下对入射电磁波的传播和衰减特性,获得了一些有意义的结果.
关键词:
电磁波
碰撞频率
等离子体球
能量衰减 相似文献
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针对等离子体隐身技术在航空航天领域的良好应用前景, 开展垂直入射到具有金属衬底的非磁化等离子体中电磁波衰减特性的理论与实验研究. 利用WKB方法对电磁波衰减随等离子体参数的变化规律进行了理论分析. 利用射频电感耦合放电方式产生稳定的大面积等离子体层, 搭建了等离子体反射率弓形测试系统, 进行了电磁波在非磁化等离子体中衰减效应的实验研究. 利用微波相位法和光谱诊断法, 得到不同放电功率下的等离子体电子密度, 其范围为8.17×109–7.61× 1010 cm-3. 本实验获得的等离子体可以使2.7 GHz 和10.1 GHz电磁波分别得到一定的衰减, 且电磁波衰减的理论与实验结果符合较好. 结果表明, 提高等离子体电子密度和覆盖均匀性有利于增强等离子体对电磁波的衰减效果. 相似文献
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利用荧光灯等离子体管覆盖金属腔体内壁,测量了筒状等离子体覆盖的金属腔体对电磁波的回波衰减。测试结果表明:金属圆筒内壁的等离子体能够有效吸收0.80~1.75 GHz波段的入射波,入射电磁波的回波衰减值为5~25 dB;当入射电磁波频率接近1.75 GHz时,回波衰减最为强烈,在入射角度为10°时,吸收峰值可达26.71 dB,因此选择合适的电磁波入射角度,能够使等离子体对微波的吸收达到峰值。理论分析了影响等离子体对电磁波衰减的主要因素。结果表明:等离子体可有效缩减腔体结构的雷达散射截面面积,因此在进气道等腔体结构的隐身方面具有一定的应用前景。 相似文献
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利用搭建的实验测量系统,从放电单元数量、放电单元分布及放电电压三个方面进行实验,测量了柱状放电等离子体阵列对2~18GHz TM电磁波的透射衰减影响.结果表明,放电单元数量的减少可以改善等离子体对10~18GHz入射波的衰减效果;在整个2~18GHz范围内,等离子体放电单元之间取适当的间距可以提高等离子体对入射电磁波的衰减性能;放电电压的增大有利于增大衰减程度和扩大衰减频带范围. 相似文献
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基于广义Zakharov模型,结合斜入射等离子体的时域有限差分(FDTD)方法与双流体力学方程,通过由二维麦克斯韦方程等价转换的一维麦克斯韦方程,与等离子体流体力学方程建立了一个电磁波以不同角度入射电离层传播的数值模型.分析推导出TEz波在斜入射非线性电离层等离子体的支配方程,然后推导了适用于计算电离层电磁波传播特性的FDTD算法.通过仿真来证明该方法在较小倾角下,电磁波对电离层加热形成Langmuir扰动及其传播特性的准确性和有效性.结果表明,在小角度入射下,大功率高频电磁波在电离层等离子体中的O波反射点附近激发出了Langmuir波,同时波粒相互作用导致O波转换为Z波并向电离层更高区域传播.本文进一步研究了基于电离层等离子体的电磁波传播特性,为全面深入分析电离层Langmuir扰动对电离层电波传播特性影响奠定数值算法的基础. 相似文献
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本文对35 GHz和96 GHz电磁波在等离子体中的传输特性进行了理论与实验研究, 得到了电磁波衰减随等离子体密度、碰撞频率和电磁波频率的变化规律. 等离子体密度增加一个数量级时, 电磁波衰减增加一个数量级; 随着等离子体碰撞频率的增加, 电磁波衰减先增加后减小; 随着电磁波频率的增加, 衰减下降. 以激波管为实验平台进行了电磁波在等离子体中传输特性的实验研究, 实验结果和理论结果吻合较好. 理论和实验结果均表明, 提高电磁波频率是解决黑障问题的有效途径. 相似文献
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《核聚变与等离子体物理》2017,(1)
利用搭建的实验测量系统,从放电单元数量、放电单元分布及放电电压三个方面进行实验,测量了柱状放电等离子体阵列对2~18GHz TM电磁波的透射衰减影响。结果表明,放电单元数量的减少可以改善等离子体对10~18GHz入射波的衰减效果;在整个2~18GHz范围内,等离子体放电单元之间取适当的间距可以提高等离子体对入射电磁波的衰减性能;放电电压的增大有利于增大衰减程度和扩大衰减频带范围。 相似文献
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采用空间透射波测量方法,实验研究透波密闭石英玻璃容器内等离子体喷流对垂直和水平极化电磁波的衰减,在有和无外加磁场条件下分析实验参数对等离子吸波效应的影响,分析等离子体的吸波机理.实验结果表明在非磁和本实验条件下,平面电磁波在等离子体中的衰减机理为碰撞吸收;在有磁和本实验条件下,平面电磁波在磁等离子体中的衰减机理同样为碰撞吸收,但是外加磁场的存在有限地改善了等离子体的吸波效应.为了使磁等离子体最有效地吸收电磁波,应该提高磁场感应强度,把高频混杂频率提高到测试微波频率范围内,或降低微波测试频率至本实验中的高混
关键词:
等离子体相互作用
电磁波
电磁波在等离子体中的传输 相似文献
12.
射频电感耦合等离子体(ICP)放电方式能够在较宽的压强范围内产生大面积、密度高的等离子体,在对电磁波衰减应用中具有较大优势。通过研究ICP等离子体与电磁波相互作用的过程,改进闭式等离子体模型,建立电磁波在非均匀等离子体中传播的分层计算模型,对实测诊断分布情形下等离子体与电磁波的相互作用进行研究,得到不同功率条件下电磁波衰减的变化情况;提出射频电感耦合闭式等离子体用于电磁波衰减的方法并实验验证,基于等离子体覆盖金属平板的测量模型,在实验室内搭建了以金属板为衬底的弓形微波反射测试系统,研究了闭式等离子体对4~8 GHz频段范围内微波反射的作用特性,以及不同射频功率对微波反射的影响规律,并将实验测量与计算结果进行对比分析。实验表明,通过功率调节,电感耦合闭式等离子体对5.92~6.8 GHz频带电磁波具有明显的衰减作用。 相似文献
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The interaction of a high power electromagnetic plane wave of uniform intensity with a weak electromagnetic Gaussian wave has been studies analytically. The two waves propagate vertically with almost the same frequency in the F region ionosphre. It is seen that the Gaussian wave acquires an oscillatory structure due to the nonlinear coupling of the strong plane wave and the weak Gaussian wave and the amplitude of these fluctuations grows with height. The growth, however, occurs only above a certain altitude z0, which is determined by the plasma and wave parameters. 相似文献
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Based on the complex Snell's law of lossy media, a ray tracing method is proposed to study the propagation attenuation characteristics of electromagnetic (EM) waves in plasma sheaths. The plasma sheath is modelled as layered media. This method considers the complex ray characteristics of inhomogeneous plane EM waves, tracks the propagation rays of EM waves in each layer of media, and calculates the propagation attenuation of EM waves in each layer of media according to the propagation direction of the complex rays. The attenuation during numerical cumulative propagation is the total attenuation of EM waves through the plasma sheath. By comparing the results with that obtained from the WKB method, the accuracy of the ray tracing algorithm is proved. The results of the propagation attenuation of a blunt cone model are calculated by the proposed method, and the effects of different parameters on the EM wave propagation attenuation in the plasma sheath are analysed at different heights, velocities, incident angles, and incident positions. Studying the propagation characteristics of EM waves in the plasma sheath is of importance in application for radar target tracking, blackout communication, and other issues. 相似文献
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V. G. Lapin 《Radiophysics and Quantum Electronics》1997,40(7):566-571
We study the nonlinear interaction of a system of incident and reflected electromagnetic waves of arbitrary polarization,
propagating in a quasihomogeneous plane layer of isotropic plasma obliquely to the boundary, with scattered electromagnetic
waves. These waves are coupled in the double stimulated Mandelstam-Brillouin scattering by a common sound wave that is parallel
to the layer boundary. We examine the influence of the wave polarization on the threshold intensity, instability growth rate,
and characteristics of the stationary solution. It is found that the nonlinear interaction scales are different for waves
of different polarization. In particular, this leads to a change of the wave polarization in the course of the interaction.
Radiophysical Research Institute, Nizhny Novgorod, Russia. Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Radiofizika,
Vol. 40, No. 7, pp. 851–859, July, 1997. 相似文献
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在真空环境中,利用传输线测量装置,开展微波等离子体喷流对反射电磁波衰减的实验研究.实验结果表明,采用传输线测量方法能够有效地获得等离子体对反射电磁波的衰减;在5GHz附近,以氩气为工质,流量为52.5mg/s时,52W微波功率在真空环境中产生的等离子体喷流能对反射电磁波产生最大的衰减;增加微波功率、降低真空环境压强可以提高等离子体对反射电磁波的衰减;要使等离子体能够对反射电磁波产生最大的衰减,必须选取合适的发生器参数.
关键词:
电磁波在等离子体中的传输
等离子体基本过程
电磁波 相似文献
17.
Stanic B.V. Drljaca P.M. Boskovic B.O. 《IEEE transactions on plasma science. IEEE Nuclear and Plasma Sciences Society》1998,26(5):1514-1519
Electron plasma waves excitation in suddenly created isotropic plasma as a result of weak nonlinear interaction of linearly polarized plane electromagnetic (EM) wave and electrons has been considered. By the use of standard perturbation method the problem is solved in closed form for the case of a simple harmonic source EM wave. The appearance of the second harmonic and time independent modes have been demonstrated. The efficiency of excitation of these modes is possible to control by varying the frequency of the source wave 相似文献