等离子体隐身技术的研究

等离子体隐身是一种全新的隐身技术。建立等离子体隐身的基本模型,分别从折射效应和吸收衰减两方面论述了等离子体隐身的基本原理,通过理论分析和数值模拟,计算了电磁波等离子体中的衰减与等离子体碰撞频率、电磁波频率、等离子体厚度的关系。并对实现等离子体隐身进行研究,结果表明利用等离子体对雷达波隐身是可行的。     

开放式等离子体微波反应腔的研究

利用开放式谐振腔理论，结合实际应用的需要，对微波等离子体系统中开放式微波反应腔进行了研究，计算和分析了等离子体密度和等离子体碰撞频率对腔中微波场幅值、相位和反射系数的影响。数值计算结果表明，在一定的等离子体密度下，随着等离子体碰撞频率的提高，等离子体对微波场的吸收增大，此种开放式的结构可有效地在腔中形成有利于微波等离子体产生的驻波场。     

波在磁化周期等离子体中的传播特性

电磁波与等离子体之间存在极为丰富的相互作用现象,对电磁波的传播构成重大影响。该文研究了在磁场指导下,对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性,进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响。计算结果表明密度n1变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而n0的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大。并发现密度周期变化磁化等离子体构成一周期慢波系统,在该系统中明显出现慢波,这可能对注波互作用产生重大影响。     

特殊多层结构中电磁波传播特性研究

对各向异性导体-介质-等离子体特殊多层结构中电磁波的传播特性进行了研究。通过理论推导得到了该结构中的色散方程;并通过计算机计算,给出了色散曲线。研究了该结构中是否存在金属网层对色散曲线的影响,证明了金属网层对电磁波的耦合作用,使慢波和等离子体表面波结合产生了慢等离子体表面波。分析了金属网角度、介质厚度和介电常数对色散的影响。     

諧振腔扰动法在测量等离子体参量中的应用

在一个弱电离氩等离子体中,利用微波谐振腔扰动法,对电子等离子体频率、电子密度及总的电子碰撞频率进行了实验测量。 微波辐射与等离子体之间的相互作用,可以用来测定等离子体特性。在谐振腔扰动法中,测量等离子体插入腔体之前,以及插入后谐振腔谐振频率和Q值的偏差,即可得到上述参量。谐振腔采用TM_(010)模式,无论对均匀等离子体,或对加一个纵向直流磁场的非均匀磁等离子体,均容易进行这些实验。最后,本文给出了计算f_(De)和n_e的经验公式。     

电磁波在非均匀等离子体波导中的传播

利用麦克斯韦方程和线性理论推导了电磁波在径向非均匀未磁化等离子体波导中传播的色散方程，对其传播特性进行了讨论，对等离子体在径向具有线性和二次抛物线分布的色散曲线进行了数值计算；发现了电磁波相对于均匀等离子体分布的一些变化规律：HE模式的电磁波截止频率降低，EH模式的电磁波截止频率升高。     

非均匀等离子体覆盖下目标流场的透射特性研究

分析等离子体对电磁波的透射特性时,一般可以对等离子体鞘套进行分层处理,根据各层的媒质特性大致确定测控信号相位和幅度的变化,该方法通常只能处理空间结构分布相对简单的媒质,无法精确地分析复杂绕流流场。针对覆盖于目标的非均匀等离子体鞘套,采用色散媒质的时域有限差分方法较为准确地计算和分析了等离子体鞘套对不同频段测控信号的透射特性的影响。该方法具有计算精度高、可移植性强等优点;同时,所得到的数值分析结果对实际工程应用有一定的参考价值。     

等离子体的角频率

电离层由等离子组成。电离层对电磁波的传播来说是独具特性的介质。研究这些特性在理论上和实用上都有重要价值。本文以等离子体的角频率这个重要参量为核心,阐明电磁波在电离层中传播的一些基本问题,如电磁波的频率对电磁波传播的影响,相速与群速等。     

冷等离子体中的定向瞬态电磁波

讨论了冷等离子体中的定向瞬态电磁波。通过严格求解冷等离子体中的Ｍａｘｗｅｌｌ方程组，给出了定向瞬态电磁波ＴＭ模的电场及其场型图。结果表明，与在自由空间时相比，在各向同性冷等离子体中，定向瞬态电磁波发生了相移；与等离子体中传播的常规电磁波相比，没有截止频率。这两个特点使其在等离子体中具有极其重要的实用价值。     

超宽带电脉冲的慢衰减特性

在瞬态激励下,通过有限尺寸的天线辐射到远端的电磁能量可以比通常的按距离二次方衰减规律更慢。根据电磁理论,给出了平面圆形单元辐射器在亚纳秒高斯脉冲激励条件下,轴线能量传播特性的解析计算公式和数值模拟结果。按照均匀电流分布模型,将平面圆形单元辐射器的轴线辐射分为不衰减段、慢衰减段和快衰减段三部分。通过实验,直接验证了电磁波的慢衰减特性,在实验误差范围内,理论计算与实验结果能较好符合。     

圆柱形波导中电磁波的传播损耗

由于电磁波传播空间的媒质不是理想介质，所以电磁波的传播过程总是伴随着能量的损耗，沿波导传输的电磁波也总是存在一定的电磁能量损耗。本文以无源空间波动方程为基础，推导出圆柱形波导中波的电场和磁场的场分量，以及波的击穿功率和衰减常数，由此得出减少圆柱形波导中电磁能量的传输损耗和提高传输效率的方法。     

弯曲平板介质波导的辐射损耗研究

从精确的弯曲平板波导的本地标量波方程出发,使用 WKB 漏模理论分析了波导中 TE 和TM 模的辐射损耗。这里考虑了介质波导由于弯曲而引起的传播常数的变化。本文的结果在一些有效的近似条件下,与目前现有的各种弯曲损耗公式相一致;而这些公式是采用完全不同的方法得到的。     

双负介质覆盖导体球宽带散射特性分析

从双负介质的本构关系出发,给出了描述双负介质场与流的微分方程组,将其离散得到用于FDTD计算的三维递推表达式。与文献[5]结果对比并验证了本文该算法和程序的正确性。最后,计算了导体球覆盖双负介质或等离子体时的电磁散射。计算表明:由于模拟的双负介质是匹配介质,其吸波性能要明显地优于等离子体的;适当选取双负介质参数,可以使双负介质包层有效地减小目标的雷达回波。     

多孔屏蔽腔体的耦合问题

研究了平面电磁波与带多孔的屏蔽腔体的耦合问题。利用等效原理和矩量法,推出导纳的广义网络矩阵方程,求出了在平面电磁波垂直入射下的带多孔矩形腔的屏蔽系数。计算了单孔、双孔的情况,并讨论了频率、孔位、孔径和孔的形状对屏蔽效果的影响。     

平面电流脉冲远区能量衰减特性研究

运用时域矢势积分方程分析了对称结构平面上三角脉冲、多周期正弦脉冲、等腰梯形脉冲、高斯脉冲和电磁导弹实验脉冲等多种不同波形的电流脉冲;讨论了远区轴线上辐射的电磁场。通过比较分析,得到远区辐射能量衰减特性的一般规律和特殊规律。     

电磁矢量的菲涅耳公式

从电磁场理论推导了磁矢量的菲涅耳公式并提出了光的电磁矢量的菲涅耳公式,用电磁矢量诠释反射光、折射光的"半波损失",并从电磁矢量角度归纳洛埃镜实验和维纳驻波实验结果,分析了偏振现象.     

考虑谐波互作用的行波管自洽非线性理论和主要结果

在瞬时带宽为倍频程以上时，非线性注波互作用将导致谐波的产生以及谐波与基波的相互耦合等现象的出现，从而对管子特性有极为重要的影响。文中旨在推广行波管非线性理论，以便能考虑这些现象。利用文中所导出的大信号方程组对某实用宽带行波管的基波和谐波特性进行了数值分析，计算结果与实测结果十分吻合。