再入飛行器進(jìn)入大氣層時,會與大氣發(fā)生劇烈摩擦,從而在飛行器表面形成等離子鞘套。等離子鞘套對電磁波造成衰減與散射,使再入飛行器與地面之間的通信功能受到影響,甚至造成信號中斷,形成“黑障”效應(yīng)。研究電磁波在等離子鞘套中的傳播特性,對緩解“黑障”問題具有重要意義。本文采用混合矩陣法(Hybrid Matrix Method,HMM)分別對等離子鞘套中穩(wěn)態(tài)電子密度和隨機電子密度下電磁波的傳播特性進(jìn)行分析。論文研究內(nèi)容如下:1.基于等離子鞘套分層模型,結(jié)合Maxwell方程和等離子體的流體力學(xué)方程推導(dǎo)出任意磁場下的等離子體介電常數(shù)張量ε和耦合矩陣C。給出了混合矩陣(Hybrid Matrix,H矩陣)定義及單層H矩陣和級聯(lián)H矩陣的計算方法。2.由斯涅耳定律和H矩陣推導(dǎo)出電磁波在分層等離子鞘套中傳播的反射系數(shù)和透射系數(shù),分別分析了外加磁場與電磁波方向同向、垂直和存在夾角三種情況下電磁波在等離子鞘套中的傳播特性。結(jié)果表明,外加磁場可以提高GPS信號右旋圓極化波(Right-hand Circularly Polarized Wave,簡稱RCP波)的透射能力,隨著外加磁場的增加,透射系數(shù)的阻帶逐漸向...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電磁波在等離子體中傳播的國內(nèi)外進(jìn)展
        1.2.2 磁化等離子體中電磁波傳播的國內(nèi)外進(jìn)展
        1.2.3 隨機電子密度下電磁波在等離子體中傳播的國內(nèi)外進(jìn)展
    1.3 本論文主要研究內(nèi)容及安排
2 HMM方法簡介
    2.1 HMM方法定義
        2.1.1 耦合矩陣C
        2.1.2 H矩陣定義
    2.2 磁化狀態(tài)下介電常數(shù)張量
        2.2.1 任意外加磁場方向下的介電常數(shù)張量
        2.2.2 外加磁場與電磁波傳播方向同向介電常數(shù)張量形式
        2.2.3 外加磁場與電磁波傳播方向存在夾角介電常數(shù)張量形式
    2.3 本章小結(jié)
3 穩(wěn)態(tài)電子密度下電磁波傳播特性分析
    3.1 外加磁場方向與電磁波傳播方向同向
        3.1.1 右旋圓極化波透射特性分析
        3.1.2 右旋圓極化波極化特性分析
    3.2 外加磁場方向與電磁波傳播方向垂直
        3.2.1 水平極化波反射特性分析
        3.2.2 水平極化波透射特性分析
    3.3 外加磁場方向與電磁波傳播方向存在夾角
        3.3.1 右旋圓極化波反射特性分析
        3.3.2 右旋圓極化波透射特性分析
        3.3.3 右旋圓極化波極化特性分析
    3.4 本章小結(jié)
4 隨機電子密度下電磁波傳播特性分析
    4.1 非磁化狀態(tài)下電子密度隨機變化對電磁波傳播影響
        4.1.1 不同電子密度相對變化幅度對透射系數(shù)幅度的影響
        4.1.2 不同電子密度相對變化幅度對透射系數(shù)相位的影響
    4.2 磁化狀態(tài)下電子密度隨機變化對電磁波傳播影響
        4.2.1 不同電子密度相對變化幅度對透射系數(shù)幅度的影響
        4.2.2 不同電子密度相對變化幅度對透射系數(shù)相位的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果



本文編號：3917298