激光等离子体通道天线的色散特性研究

分析了激光等离子体通道周围为有耗气体媒质时激光等离子体通道天线(LPCA)所传播一般模式的色散特性。建立了LPCA的电磁模型,推导出广义柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程和纵向场与横向场的关系,得到激光等离子体通道和周围媒质中的电磁场,利用边界条件导出了LPCA最严格的特征方程,重点讨论了传播常数随等离子体参数和周围介质参数的变化。分析结果表明,通过控制等离子体的频率可以达到控制LPCA色散特性的目的。

有限磁场中激光等离子体通道天线的电磁散射分析

分析了电磁波以任意角度入射到有限磁场中的激光等离子体通道天线(LPCA)时的电磁散射特性。根据LPCA的工作原理建立了其电磁分析模型,推导出广义柱坐标系下各向异性磁化等离子体中纵向分量所满足的波动方程和纵向场与横向场的关系,得到LPCA和周围媒质中的电磁场,利用边界切向电磁场连续,得出了散射系数方程。通过计算实例,将结果与文献结果比较,吻合较好。该研究结果预期可应用于高功率微波武器系统的研究。

光致大气等离子体通道天线的传播特性分析

提出了一种用于高功率微波武器系统的光致大气等离子体通道天线(PCA),并分析了PCA所传播一般模式的传播特性。建立了PCA的近似电磁模型,从广义柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程出发,在广义柱坐标系中给出了纵向场与横向场的关系,利用边界条件导出了PCA严格的特征方程,并通过在极限条件下,将本文结果与文献已有结果的对比,验证了文中所导结果的正确性和有效性。最后,数值计算了该天线的色散曲线,重点讨论了传播常数随等离子体参数、通道尺寸和运动速度的变化,为该天线的研制打下坚实的理论基础。

Compton散射对激光等离子体通道天线特性的影响

应用多光子非线性Compton散射模型和数值计算方法,研究了激光等离子体通道天线传播和辐射特性,结果表明:随通道周围介质损耗和传输模式阶数的增大,传输模式THnm衰减常数明显增大.这是因散射使通道内外电场和磁场增强,粒子间碰撞频率增大,电场使更多分子电离而吸收更多能量的缘故.随模式阶数增大,电性有耗介质使相移常数明显减小.这是因散射使高阶模式可能存在被耦合电场俘获的缘故.等离子体耦合频率为0.7附近,衰减常数随频率增大而剧烈增大.这是因散射使介质分子发生二、三阶电离,更多电子被耦合电场急剧加速的缘故.随天线长度增加,天线辐射方向图主瓣和副瓣数量、宽度和最大辐射方向发生明显变化.这是因散射使天线频率增大,辐射波长变短,粒子电离几率增大,辐射波能量和频率成分增大的缘故.

新概念激光等离子体通道天线的研究

激光等离子体通道天线是一种具有卓越隐身性能的新概念天线。简单阐述了激光等离子体通道天线的系统实现,建立了等离子体通道天线的分析模型,结合边界条件推导出分析电磁波沿激光等离子体通道传播特性的特征方程和分析电磁波沿激光等离子体通道表面向外辐射特性的天线表面波模式色散方程,从而计算了激光等离子体通道天线的传播特性曲线和辐射方向图,为新概念激光等离子体通道天线的实现打下坚实的基础。