等离子体中电波传播的三波非线性效应时域仿真研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:upup2004
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
飞行器在大气层中快速飞行时高温会使其周围空气电离形成一层等离子鞘,这会严重阻碍飞行器与外界的通信甚至使其中断,形成黑障,严重影响飞行器的安全。国内外对如何解决“黑障”效应这一问题做了许多研究,提出了许多可能的解决办法,但到目前仍未得到彻底解决。本文研究的等离子体的三波非线性效应就是其中一种可能的解决方案。  等离子体三波非线性效应的计算主要分为频域与时域两种方法,为了方便分析非线性电流项,本文选择JEC-FDTD方法来计算电磁场,同时在C#与CUDA环境下编程实现。这种方法是基于麦克斯韦微分方程的一种时域计算方法,具有程序简单,通用性强等特点,特别适用于复杂的模型。  本文从等离子体背景下的三波非线性效应基础理论出发,阐述了等离子体的基本参数以及它满足的磁流体方程。通过基础理论的分析得出三波非线性效应的产生机理,进而对电磁波与等离子体的作用过程进行建模。随后文章对冷等离子体三波非线性效应的时域计算方法进行了具体研宄,应用JEC-FDTD方法推导出线性电流与非线性电沉,并给出了CPML边界的选择和迭代算法减少误差的方法。文章最后进行C#与CUDA编程实现,仿真等离子体非线性作用在导航测控中实际性能,包括方法有效性验证和并行计算正确性验证。同时对冷笄离子体模型进行仿真,包括泵源频率、强度以及接收机角度对信号接收的影响。  通过对等离子体三波非线性效应的原理分析及仿真研究可以看出,更高的泵源频率与功率能够增强非线性效应,为三波非线性效应解决“黑障”问题提供了一定的理论依据。
其他文献
作为一种重要的生物活性物质,血管紧张素Ⅱ在心肌肥厚的发生、发展上具有重要作用,而近来对其与心肌重塑密切联系的了解导致了血管紧张素转化酶抑制剂和AT受体拮抗剂在临床治
随着半导体技术的快速发展,处理器性能的不断提升,多通道麦克风阵列语音处理技术凭借优越的语音拾取性能逐渐取代了单通道的语音处理技术,麦克风阵列也广泛应用到市场上各种
随着信息社会的不断发展,人们对高速数据传送的需求与日俱增。无线激光通信(Free Space Optical communication,FSO)是指利用激光光束作为载波进行信息传输的一种技术,因其高
本文通过对荣华二采区10
期刊
木质纤维素是自然界中最丰富的生物质,但是它极难降解,严重限制了它的作为新能源材料的应用。在自然界中许多细菌能够有效地降解木质纤维素,但对这些纤维素降解细菌的全基因组代
光电子产业是21世纪最受瞩目的高科技领域之一,并已成为衡量国家科技发展水平的重要标志。其中,半导体发光二极管(LED)以其高效、节能、环保、耐用、使用寿命长等特点,引领照明
具有动态配置能力的可重构光分插复用器(ROADM)是实现全光智能网络的重要器件,如何提高其调谐速度以适应高速的光网络数据传输是当前研究的热点和难点。基于电光调谐的ROADM是一种新型的设计方案,它通过改变加在其电光光栅上的电压偏置而实现指定波长的偏振转换,进而实现载波信号的快速上载和下载,其调谐速度可高达纳秒量级。本论文专为电光调谐型ROADM的偏振转换部分设计了一个电压智能控制模块。它采用FPG
生物湿法冶金(Biohydrometallugy)又称微生物浸矿(bioleachingorbiomining),其主要原理是应用微生物将金属硫化矿物氧化、还原或络合分解,使金属以离子或单质形式进入溶液,再通
无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)由综合了信息感知、数据处理和无线通信等功能的传感器节点构成,这些点通过自组织、协同的方式工作。WSN是采用全新信息获取和处
学位