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《电子科技大学》 2003年
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等离子体对电磁波吸收效应的研究

王华东  
【摘要】:等离子体用于飞行器隐身是现在研究的一个热点问题,而其机理就在于电磁波在等离子体层的反射,透射以及吸收性质。特别是考虑到等离子体电子碰撞和外加磁场的影响时,等离子体将被看作衰减的各向异性的介质处理。本论文采用理论分析和计算机模拟计算的方式,分别研究了平板,圆柱,和金属球在附有等离子体层的情况下,反射电磁场的变化,得到了一些有用的结论。等离子体电子碰撞频率越高,吸收特性越好,对于给定频率的入射波,但存在最佳电子碰撞频率,当碰撞频率高于该频率时,等离子体的吸收减弱;在考虑碰撞时,等离子体密度越高,等离子体层的吸收效应越好;磁场对高密度高碰撞频率的等离子体的吸收特性影响很小。 论文主要工作和创新成果如下: 首先是给出用于处理等离子体的近似模型,采用初等模型,可以将等离子体看作电介质,并得到相应的介电常数。然后据此详细分析了在平面直角坐标系下等离子体对电磁波衰减,得出电子碰撞频率、磁场、等离子体密度等各种等离子体参数对衰减效果的影响;以及TE波和TM波的传播性质;并详细分析了附有等离子体层的金属板的电磁波反射性质,给出了不同条件下金属板的功率反射系数。其次讨论了在柱面坐标下和球坐标下,附有等离子体层的金属体反射电磁波的性质。处理时将平面波展开成柱面波和球面波,分别求各个谐波的反射系数;对于非均匀介质,采用分层的方法进行处理,并在分界面匹配边界条件,得到较严格的结果。 分析了常用于研究目标雷达截面的几种近似方法,并将几何光学法应用于求解附有等离子体层的目标的雷达截面。采用前文中所研究的方法来处理目标的等离子体层,得到一种计算比较简单,而且有较好精度的计算方法。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O536

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