【摘要】：等離子體,又稱物質(zhì)的第四態(tài),被廣泛的應(yīng)用于實(shí)踐生產(chǎn)生活中。等離子體天線因其自身的隱身特性、抗干擾能力、動(dòng)態(tài)的可重構(gòu)性、高速的開(kāi)關(guān)特性、精巧的結(jié)構(gòu),受到了極大的關(guān)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(nèi)容如下:(1)在深入理解等離子體的基本概念和性質(zhì)基礎(chǔ)上,總結(jié)了等離子體天線相關(guān)工作的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢(shì);介紹了電磁場(chǎng)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(méi)有磁場(chǎng)作用時(shí),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(jié)果:1)在一定條件下,相比于碰撞頻率來(lái)說(shuō),等離子體頻率對(duì)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(guò)改變陣列天線單元自身等離子體參數(shù)來(lái)實(shí)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(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn),可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)層的半波等離子體天線輻射特性從全向輻射轉(zhuǎn)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(nèi)層半波等離子體頻率關(guān)系的限制。(3)建立了二維軸對(duì)稱等離子體天線模型,利用仿真軟件,研究磁場(chǎng)和氬氣流對(duì)等離子體天線輻射特性的影響。仿真結(jié)果表明:有外部磁場(chǎng)而無(wú)氬氣流作用時(shí),外部磁場(chǎng)雖然能夠提高等離子體的電子密度和能量,但在磁場(chǎng)和電場(chǎng)雙重作用下導(dǎo)致陰極附近的電子密度增加大于陽(yáng)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(chǎng)強(qiáng)度條件下,加入的氬氣流通過(guò)對(duì)流效應(yīng),使得等離子體電子密度的空間分布曲線越來(lái)越均衡,優(yōu)化了等離子體天線的輻射性能。這表明通過(guò)控制外部磁場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖

半波等離子體天線遠(yuǎn)場(chǎng)輻射方向圖
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN820;O53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2668851