飞行器再入段等离子体中的电磁波传播特性的研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingqing20090756
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飞行器再入大气层的过程中会出现一段时间内通讯中断的现象,其主要原因是飞行器表面所形成的等离子体层对电磁波的干扰,导致电磁波的损耗严重。本文从理论出发,通过对等离子体内电子运动的分析,结合麦克斯韦方程来研究电磁波在等离子体内的传播方程。再结合仿真软件计算得出电磁波的功率反射、吸收系数,分析等离子体的属性对电磁波的具体影响。再入过程所形成的等离子体是一种电子密度很高且碰撞频繁的导电流体,本文采用经典的Drude模型来模拟等离子体,并使用特定的线极化平面波对三种不同情况下的均匀以及非均匀等离子体层进行垂直入射,计算电磁波在等离子体内传播的功率反射、吸收、透射系数等。三种情况分别为:普通等离子体层、外加稳恒磁场等离子体层、外加恒定正交电场与磁场等离子体层。在分析非均匀等离子体中电磁波传播时近似地把非均匀等离子体层分为很多均匀的等离子体层来分析。根据仿真分析结果可以看出,外加磁场可以改善电磁波在等离子体内的衰减情况,但是对于频率较低的电磁波来说效果不明显。外加恒定的电场与磁场情况下,则可以改善较低频率的电磁波的透射性能。另外非均匀等离子体层对电磁波的损耗比均匀等离子体层情况要严重很多。
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