高頻電磁波在大氣等離子體層中的傳播和吸收的研究.pdf

1、該文主要研究了高頻電磁波在大氣壓等離子體層中傳播和吸收的特性，著重考慮了大氣中的負離子、電子與中性氣體的碰撞頻率、外加磁場、以及非線性現(xiàn)象對高頻電磁波在大氣壓等離子體層中的傳播的物理機制和吸收的影響。 第一章，簡要介紹了等離子體概念、波在等離子體中傳播的各種情形和基本特性、等離子體隱身技術以及研究等離子體隱身技術的方法和研究概況等。 第二章，考慮了更加實際情況下的放電條件下的大氣等離子體，將等離子體視為由正離子、負離子和

2、電子以及中性氣體組成的系統(tǒng)。研究了高頻電磁波在大氣等離子體層中的傳播特性，尤其是研究了大氣中負離子的存在對高頻電磁波在等離子體層中吸收的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，負離子的存在使得電子相對密度減少，從而顯著減少了高頻電磁波在大氣等離子體層中的吸收。 第三章，結(jié)合更為實際的情況，考慮了覆蓋在金屬表面上的等離子體層，首次推導出了電磁波在覆蓋在金屬表面上的大氣等離子體層中的多次反射和吸收公式，研究了負離子對高頻電磁波在覆蓋在金屬表面上的大氣等離子

3、體層中的吸收的影響，并且還探討了電子與中性氣體的碰撞頻率對高頻電磁波在等離子體層中吸收的影響。進一步，考慮了外加磁場對高頻電磁波在等離子體層中的吸收的影響，發(fā)現(xiàn)外加磁場可以增強大氣等離子體層對高頻電磁波的吸收。而且比較了電子相對密度和外加磁場對電磁波吸收的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在較低頻情況下，電子的相對密度起著主要作用，而在高頻情況下，外加磁場起著主要作用。 第四章，首先簡要介紹了時域有限差分法的基本思想和基本實現(xiàn)方法以及數(shù)值穩(wěn)定性和

4、吸收邊界條件。其次，采用了自洽的多流體等離子體運動方程模型研究了高頻電磁波在等離子體層中的非線性吸收現(xiàn)象，并且比較了線性情況下的吸收和非線性情況下的吸收。結(jié)果發(fā)現(xiàn)非線性情況下高頻電磁波在大氣等離子體層中的吸收減弱。結(jié)果顯示：在較低頻情況下，線性情況下的吸收能較好的符合非線性情況下的吸收，但是在超高頻情況下，兩者就有比較大的區(qū)別，因此一定要加以考慮非線性的情況。 第五章，從等離子體隱身技術的另外一個重要機理——變頻隱身方面出發(fā)，簡