【摘要】：等離子體,又稱物質的第四態(tài),被廣泛的應用于實踐生產生活中。等離子體天線因其自身的隱身特性、抗干擾能力、動態(tài)的可重構性、高速的開關特性、精巧的結構,受到了極大的關注。本文采用仿真軟件研究了半波等離子體天線及其陣列的輻射特性。主要內容如下:(1)在深入理解等離子體的基本概念和性質基礎上,總結了等離子體天線相關工作的國內外研究現(xiàn)狀與趨勢;介紹了電磁場與電磁波的基本數(shù)值分析方法及仿真軟件。(2)接著分析了沒有磁場作用時,半波等離子體天線、八元和十六元等離子體天線陣列、半波等離子體天線和十六元等離子體天線陣列組合的天線系統(tǒng)的輻射特性,得到了以下結果:1)在一定條件下,相比于碰撞頻率來說,等離子體頻率對半波等離子體天線的輻射性能更有影響力;2)八元和十六元兩種等離子體天線陣列的輻射方向可以通過改變陣列天線單元自身等離子體參數(shù)來實現(xiàn);3)在半波等離子體天線和十六元等離子體天線陣列組合的天線系統(tǒng)中可以通過控制外圍十六元等離子體天線陣列中天線單元的工作狀態(tài)來實現(xiàn),可以實現(xiàn)內層的半波等離子體天線輻射特性從全向輻射轉換為定向輻射,但這種功能受到外圍十六元等離子體天線陣列中天線單元的等離子體頻率與內層半波等離子體頻率關系的限制。(3)建立了二維軸對稱等離子體天線模型,利用仿真軟件,研究磁場和氬氣流對等離子體天線輻射特性的影響。仿真結果表明:有外部磁場而無氬氣流作用時,外部磁場雖然能夠提高等離子體的電子密度和能量,但在磁場和電場雙重作用下導致陰極附近的電子密度增加大于陽極附近,等離子體電子密度空間分布曲線更加尖銳,等離子體天線的輻射范圍略有增加但方向性變差。在相同的外部磁場強度條件下,加入的氬氣流通過對流效應,使得等離子體電子密度的空間分布曲線越來越均衡,優(yōu)化了等離子體天線的輻射性能。這表明通過控制外部磁場強度及氬氣流大小可在一定程度上改善等離子天線的輻射性能。
【圖文】：

第一諧振點的遠場方向圖

半波等離子體天線遠場輻射方向圖
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN820;O53

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳文波;龔學余;路興強;馮軍;廖湘柏;黃國玉;鄧賢君;;基于動理論模型的一維等離子體電磁波傳輸特性分析[J];物理學報;2014年21期

2 任靜;龔學余;王恩峰;任玉虎;;柱形單極等離子體天線模型的多物理場研究（英文）[J];低溫物理學報;2014年02期

3 逯貴禎;洪楚雨;;等離子體電磁散射的多物理場研究[J];中國傳媒大學學報(自然科學版);2014年02期

4 耿紀超;項鐵銘;王建成;聶良斌;;等離子智能天線陣列的特性研究[J];信息技術;2013年02期

5 趙建森;張芝濤;王健;徐曉文;俞哲;;柱形等離子體天線阻抗及輻射特性實驗研究[J];電波科學學報;2012年02期

6 王健;趙建森;張芝濤;劉宏梅;;方環(huán)等離子體天線的阻抗與輻射特性[J];微波學報;2011年06期

7 陳文波;李圣;龔學余;;基于JEC-FDTD算法的等離子體天線雷達散射截面計算[J];空間科學學報;2011年05期

8 夏新仁;王守杰;金賢龍;宋瑩;;新概念激光等離子體通道天線的研究[J];中國電子科學研究院學報;2011年02期

9 夏新仁;尹成友;;等離子體通道天線的輻射場計算[J];核聚變與等離子體物理;2010年01期

10 程芝峰;丁亮;徐躍民;梁超;鑒福升;;磁化等離子體片微波傳播影響的實驗研究[J];電波科學學報;2009年06期

，

本文編號：2668851