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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
S.P. Ojha  K.B. Thapa  S.K. Singh 《Optik》2008,119(2):81-85
Electromagnetic wave propagation in one-dimensional plasma photonic crystal (PPC) made of alternate thin layers of two materials namely plasma and dielectric materials is theoretically studied. Dispersion relation is obtained. Group velocity, effective group index, reflectivity and superluminal behavior have been studied. The study of the reflectivity plot shows that the designed structure works as a perfect reflector/mirror in a certain range of frequency. Left-right and up-down symmetries (and flip-flop) are observed when we study the variation of group velocity with frequency. Abnormal behavior of group velocity (negative) inside the PPC structure creates the superluminal propagation of electromagnetic waves. The marked existence of symmetries may be exploited for directional switching in optical circuits.  相似文献   

2.
林茂  徐浩军  魏小龙  韩欣珉  常怡鹏  林敏 《强激光与粒子束》2021,33(6):065012-1-065012-8
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   

3.
杨鹰  于哲峰  董维中  丁明松  孙良奎  黄洁 《强激光与粒子束》2018,30(12):123201-1-123201-5
为解决再入过程中的黑障问题,在前期磁窗天线增强等离子体透波特性研究基础上,开展了外加电磁窗影响研究,磁体为钕铁硼,外加电压为100 V。利用不同飞行高度下的流场数据,对不加电磁场、外加磁场和外加正交电场与磁场影响下的流场进行数值模拟,对比不同参数设置下天线窗口处的电子密度和电磁波衰减常数,分析了再入飞行器的飞行高度、天线窗位置、电磁波频率、电子密度和碰撞频率等参数对电磁窗天线性能的影响。从分析结果可以看出,外加正交电场与磁场对于减缓再入过程中黑障的效果优于仅外加磁场,通过合理选择电磁窗的工作状态和参数可以改变等离子体的分布特性和介电参数,能够有效地增强电磁波在等离子体鞘套中的传输,为解决和减缓通信中断问题提供了一种可能的途径。  相似文献   

4.
电磁波在大气层人造等离子体中的衰减特性   总被引:7,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
利用洛沦兹模型来研究大气层人造非均匀等离子体的电磁响应特性,讨论了电磁波频率、等离子体密度及电子碰撞频率对电磁波衰减特性的影响.结果表明,电磁波在长波长区域及等离子体密度大时,其能量衰减越快.当等离子体密度高时,电子温度越低,大气层高度越高,电磁波的能量衰减越快. 关键词: 电磁波 大气等离子体 能量衰减  相似文献   

5.
陈伟  郭立新  李江挺  淡荔 《物理学报》2017,66(8):84102-084102
高超声速飞行器再入地面的过程中,其周围等离子体的电子密度是非均匀且随时间变化的.对于不同的再入高度,飞行器周围的温度和压强也会发生改变.因此,研究电磁波在时空非均匀等离子体鞘套中的传播特性意义重大.首先建立了时变非均匀的等离子体鞘套模型,然后通过经验公式得到温度、压强与碰撞频率三者的关系.采用时域有限差分方法计算了太赫兹波段中不同电子密度弛豫时间、温度、压强时的反射系数、透射系数和吸收率.研究结果表明:在太赫兹波段中,电子密度的弛豫时间越长,温度越高,压强越大,电磁波越容易穿透等离子体;弛豫时间越短,温度越低,压强越小,等离子体对电磁波吸收率的变化越明显.这些结果为解决"黑障"问题提供了理论依据.  相似文献   

6.
把电流密度卷积-时域有限差分法(JEC-FDTD)推广应用于三维各向异性色散介质——磁化等离子体中,该算法同时解决了电磁波在各向异性和频率色散介质中传播的难题,给出了各向异性磁化等离子体中JEC-FDTD迭代公式.计算了各向异性磁化等离子体涂敷二面角反射器和球锥体后其RCS的变化情况,分析了电子回旋频率对其RCS的影响.计算结果表明磁化等离子体吸收性能更好. 关键词: 时域有限差分方法 各向异性磁化等离子体  相似文献   

7.
等离子体填充波纹波导中低频模式特性分析   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
采用等离子体流体模型和线性场理论,导出了在强引导磁场下,一无限薄环形等离子体加载 波纹波导中电磁波传播的色散关系.数值计算并分析了在不同的等离子体填充密度下,低频 等离子体模式的色散特性和行波管的小信号增益.研究发现,低频等离子体模式可与相对论 电子束发生同步互作用使高频信号放大.同时,在无限薄环形等离子体填充条件下,波纹波 导中的低频等离子体模式严格满足Floquet定理所要求的周期性,其上截止频率不再受到等 离子体频率的限制,当密度较大时,等离子体模式还可与TM模式发生耦合. 关键词: 等离子体 波纹波导 色散关系 增益  相似文献   

8.
李慧  刘江凡  焦子涵  白光辉  高峰  席晓莉 《强激光与粒子束》2018,30(11):113202-1-113202-6
采用混合矩阵法,分析了磁化分层等离子鞘套对斜入射电磁波传播特性的影响,分别计算了不同入射角以及外加磁场下电磁波透射系数和极化特性的变化。以GPS导航信号右旋圆极化波(RCP)为例,研究了磁场、电子密度对电磁波右旋圆极化特性的影响。结果表明,外加磁场能够使右旋圆极化波在等离子体中的阻带向高频方向移动,此外,外加磁场能在一定程度上改善斜入射是圆极化波的极化特性,有利于GPS信号接收。  相似文献   

9.
A novel finite-difference time-domain (FDTD) methodology which incorporates both anisotropy and frequency dispersion at the same time is developed for electromagnetic wave propagation in anisotropic magnetoactive plasmas in this paper. The numerical verification of the method are confirmed by computing the reflection and transmission of right-handed/left-handed circularly polarized (RCP/LCP) wave through a magnetized plasma layer, with the direction of propagation parallel to the direction of the biasing field. And, the right-handed / left-handed polarized wave reflection coefficients for electromagnetic signals normally incident upon a conductive plane covered with a layer of magnetized plasma are computed using the new FDTD method. The parabolic electron-number density profile varies only in the direction perpendicular to the plane. The function dependence of reflection coefficients on the number density, collision frequency and external magnetic field is studied.  相似文献   

10.
利用电子流体动力学方程和麦克斯韦方程组推导了等离子体的特征频率、折射率,并讨论了电磁波在等离子体中传播的基本条件,从而得出了卫星通信的基本电磁学条件.  相似文献   

11.
成玉国  程谋森  王墨戈  李小康 《物理学报》2014,63(3):35203-035203
本文考察在径向电子数密度呈抛物形分布的情况下,外加稳恒磁场,射频通过螺旋波天线在等离子体中激发电磁波的传播性质.采用线性扰动波假设,数值求解Maxwell方程组,得到80—800 G(1 G=10-4T)磁场条件下等离子体中径向电、磁场强度及能量沉积密度的分布情形.计算结果表明,磁场增大(80→800G)时,螺旋波受到的阻尼较小,可深入等离子体传播;Trivelpiece-Gould(TG)波受到的阻尼增大,在等离子体-真空边界处衰减增强;整体的能量吸收向边界集中.磁感应强度小于100 G时,TG波可深入主等离子体区传播,等离子体径向能量吸收相对均匀.  相似文献   

12.
徐利军  刘少斌  袁乃昌 《物理学报》2005,54(10):4789-4793
采用z变换方法把时域有限差分方法(FDTD)推广应用于二维各向异性色散介质—磁化等离子 体中,该算法同时解决了电磁波在各向异性和频率色散介质中传播的计算问题,给出了各向 异性磁化等离子体中FDTD迭代公式.计算了各向异性磁化等离子体涂敷导体圆柱前后其雷达 散射截面(RCS)的变化情况,分析了等离子体碰撞频率和电子回旋频率对其RCS的影响. 关键词: 时域有限差分方法 各向异性磁化等离子体  相似文献   

13.
脉冲磁约束线形空心阴极放电形成的大面积等离子体片可应用于等离子体天线、隐身及模拟超音速飞行器表面的等离子体鞘套. 本文首次利用实测等离子体片电子密度时空分布和横向场传播矩阵法, 研究了电磁波在等离子体片中反射率、透射率、吸收率随频率及脉冲放电时间的变化特征. 结果表明: 极化方向平行磁场的电磁波, 在小于截止频率的低频带内具有较高的反射率和吸收率, 增大电流, 反射率增加, 吸收率下降, 在大于截止频率的高频带内反射率和吸收率较低, 增大电流, 透射率下降, 吸收率升高; 极化方向垂直磁场的电磁波在高混杂谐振频率附近存在吸收率明显增强的吸收带, 谐振吸收峰值与放电电流无关; 脉冲放电期间, 电磁波的反射率、透射率与吸收率由不稳定过渡到稳定的时间约为100 μs, 过渡时间随着放电电流的增加而增大, 极化方向垂直磁场、小于截止频率的电磁波在稳定放电阶段谐振吸收较强. 本文的研究成果对利用等离子体片实现对电磁波的稳定高反射作用具有重要意义.  相似文献   

14.
Results of studying an electrodynamical model of the plasma producer based on azimuthal surface waves (ASW) propagation both in a cylindrical metal waveguide filled by magnetoactive plasma and along metal cylindrical antenna placed into the plasma are presented. Parameters of these gas discharges are studied in the two frequency ranges where propagation of the ASW is possible and also are compared. The value of plasma density that can be achieved by this producer is calculated. The spatial distribution of the wave electromagnetic fields, dependencies of their penetration depth into plasma and angular discharge length on the discharge parameters are studied analytically and numerically. Advantages of the operation in the both frequency ranges are indicated. Possibility of resonant absorption of the ASW energy due to their conversion into the bulk upper hybrid mode is examined as well.  相似文献   

15.
电离层与电波通信   总被引:3,自引:0,他引:3  
吴胜杳 《大学物理》1998,17(11):27-29
介绍了等离子体电波传播折影响,阐述了电磁波在等离子体中的截止现象,这就是电离层作为地面上短波无线电通信的反射层的原理,同时指出了截止频率与短波最大通信频率的差别及其相互间的关系。  相似文献   

16.
THz电磁波在时变非磁化等离子体中的传播特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
陈文波  龚学余  邓贤君  冯军  黄国玉 《物理学报》2014,63(19):194101-194101
本文建立了时变非磁化等离子体平板的一维模型,并采用时域有限差分(FDTD)方法对太赫兹(THz)电磁波在时变等离子体中传播时的反射、透射系数及吸收率进行了计算.然后根据计算结果分析了时变等离子体的上升时间、电子密度、温度以及等离子体平板厚度等参数对不同频段THz波在等离子体中传播特性的影响.分析结果表明:THz波在时变等离子体中传播时,其反射系数受等离子体电子密度和上升时间的影响较大;而吸收率则随着上升时间的减小、电子密度及平板厚度的增加而增大;此外,THz电磁波能够穿透量级为1020m-3的高密度等离子体层,可以作为再入段飞行器通信以及高密度等离子体诊断的理想工具.  相似文献   

17.
K. K. Verma  K. R. Soni 《Pramana》2005,65(3):501-512
The radiation characteristics of a two-element array of equilateral triangular patch microstrip antenna on a ferrite substrate are studied theoretically by considering the presence of bias magnetic field in the direction of propagation of electromagnetic waves. It is found that the natural modes of propagation in the direction of magnetic field are left- and right-circularly polarized waves and these modes have different propagation constants. In loss-less isotropic warm plasma, this array antenna geometry excites both electromagnetic (EM) and electroacoustic plasma (P) waves in addition to a nonradiating surface wave. In the absence of an external magnetic field, the EM- and P-waves can be decoupled into two independent modes, the electroacoustic mode is longitudinal while the electromagnetic mode is transverse. The far-zone EM-mode and P-mode radiation fields are derived using vector wave function techniques and pattern multiplication approaches. The results are obtained in both plasma medium and free space. Some important antenna parameters such as radiation conductance, directivity and quality factor are plotted for different values of plasma-to-source frequency.  相似文献   

18.
《中国物理 B》2021,30(9):95203-095203
A one-dimensional self-consistent calculation model of capacitively coupled plasma(CCP) discharge and electromagnetic wave propagation is developed to solve the plasma characteristics and electromagnetic wave transmission attenuation.Numerical simulation results show that the peak electron number density of argon is about 12 times higher than that of helium, and that the electron number density increases with the augment of pressure, radio frequency(RF) power, and RF frequency. However, the electron number density first increases and then decreases as the discharge gap increases. The transmission attenuation of electromagnetic wave in argon discharge plasma is 8.5-d B higher than that of helium. At the same time, the transmission attenuation increases with the augment of the RF power and RF frequency, but it does not increase or decrease monotonically with the increase of gas pressure and discharge gap. The electromagnetic wave absorption frequency band of the argon discharge plasma under the optimal parameters in this paper can reach the Ku band. It is concluded that the argon CCP discharge under the optimal discharge parameters has great potential applications in plasma stealth.  相似文献   

19.
孟令辉  任洪波  刘建晓 《物理学报》2018,67(17):174101-174101
通过解析方法研究了高温等离子体的太赫兹波传输特性.研究发现,高温等离子体对太赫兹波高频频段透过率较高,表现为通带;对低频频段透过率较低,表现为阻带.这与冷等离子体中电磁波的传输特性是一致的.但其透射率还受到温度与磁场的影响,当改变高温等离子体的电子温度与磁场时,在阻带内会产生一尖锐的透射峰.这种现象在冷等离子体模型中从来没有出现过.本文主要对电子温度和外加磁场两个影响因素进行讨论.研究发现,禁带内出现的透射峰频率受磁场影响,而峰值幅度受温度影响.计算得到了不同外加磁场条件下产生高透过率(透射率约为1)时的电子温度.基于该结果进一步研究了透射峰出现的规律,并通过曲线拟合的方法得到了透射峰频率所遵循的计算公式.数值结果表明透射峰频率与外磁场之间为正比例函数关系,而峰值电子温度取值与外磁场的关系表现为指数规律.最后对拟合得到的方程采用时域有限差分法进行了验证,数值结果与解析解符合较好,证明了该研究的正确性.  相似文献   

20.
We investigate the conditions in which the propagation of an electromagnetic wave is changed from transparency to cutoff in a non-uniform plasma. The allowed frequency range of the driving wave is obtained for the case that the probe frequency is above the plasma frequency. The effect of the power of the driving field on the range is analyzed. Received 23 May 2001  相似文献   

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