等離子體是宇宙空間中普遍存在的一種物質(zhì)形態(tài)，通常由電子、離子和中性粒子組成，對(duì)外整體呈現(xiàn)電中性，是與物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)、和固態(tài)三態(tài)并存的第四態(tài)（或稱等離子體態(tài)）。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)等離子體的認(rèn)識(shí)和研究，使得等離子體在現(xiàn)代工業(yè)、軍事以及民用上都具有廣泛的應(yīng)用。對(duì)電磁波的輻射和反射特性，使利用等離子體構(gòu)建天線系統(tǒng)成為可能。經(jīng)過十幾年的研究，等離子體天線在隱身性、動(dòng)態(tài)性、能量高效性、高功率、大帶寬、低耦合、小體積等方面對(duì)金屬天線的優(yōu)勢(shì)，使其成為天線領(lǐng)域最具潛力的重要研究方向之一。雖然等離子天線對(duì)電磁波的輻射、反射、吸收、透射能力使其具有替代現(xiàn)有金屬雷達(dá)天線的潛在能力，但在機(jī)理、生成參數(shù)方面存在大量理論和實(shí)踐方面的缺失。本論文針對(duì)等離子天線的兩種最重要形態(tài)——單極等離子體柱狀天線和平面等離子體反射面天線開展研究。論文深入研究了等離子天線的物理參數(shù)、激勵(lì)機(jī)理，以及電磁輻射、反射、吸收和透射等特性，基于麥克斯韋方程推導(dǎo)出等離子天線的理論模型；在此基礎(chǔ)上利用時(shí)域有限差分法（FDTD）構(gòu)建了仿真模型，通過模型仿真分析等離子體天線的生成和動(dòng)態(tài)調(diào)諧參數(shù)；根據(jù)等離子體狀態(tài)的產(chǎn)生機(jī)理，結(jié)合天線需求與仿... 

【文章來源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：164 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1. 研究的背景與意義
    1.2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1. 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2. 國內(nèi)研究狀況
    1.3. 論文研究內(nèi)容及貢獻(xiàn)
    1.4. 論文篇章結(jié)構(gòu)
第2章 表面波驅(qū)動(dòng)的柱狀離子體天線的理論模型
    2.1. 等離子體的物理特性
        2.1.1. 等離子體頻率
        2.1.2. 電子碰撞頻率
        2.1.3. 電子回旋頻率
        2.1.4. 等效介電常數(shù)
        2.1.5. 等效電導(dǎo)率
        2.1.6. 折射率
    2.2. 柱狀等離子體天線模型
        2.2.1. 天線參數(shù)與定義
        2.2.2. 等離子體天線參數(shù)的理論模型
    2.3. 本章總結(jié)
第3章 表面波驅(qū)動(dòng)的柱狀等離子體天線的仿真特性分析
    3.1. 柱坐標(biāo) FDTD 的基本理論及技術(shù)
        3.1.1. YEE 網(wǎng)格
        3.1.2. 麥克斯韋方程及其柱坐標(biāo) FDTD 形式
        3.1.3. 軸對(duì)稱柱坐標(biāo)系中的 FDTD 形式
        3.1.4. FDTD 常用的激勵(lì)源及其設(shè)置
        3.1.5. PML-FDTD 在柱坐標(biāo)系下的實(shí)現(xiàn)
        3.1.6. 近-遠(yuǎn)場(chǎng)外推
        3.1.7. 網(wǎng)格剖分技術(shù)
    3.2. 等離子體天線的 FDTD 描述及模型的建立
        3.2.1. 電磁波在非磁化等離子體中傳播的 FDTD 的一維描述
        3.2.2. 柱坐標(biāo)下電磁波在非磁化等離子體中傳播的 FDTD 模型
        3.2.3. 等離子體天線的 FDTD 模型
    3.3. 等離子體天線參數(shù)的計(jì)算分析
        3.3.1. 天線輻射方向特性分析
        3.3.2. 天線輸入阻抗特性分析
        3.3.3. 天線輻射效率特性分析
    3.4. 本章總結(jié)
第4章 表面波驅(qū)動(dòng)的柱狀等離子體天線設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
    4.1. 表面波驅(qū)動(dòng)等離子體天線的設(shè)計(jì)
        4.1.1. 表面波驅(qū)動(dòng)等離子體天線的構(gòu)成
        4.1.2. 匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思想
        4.1.3. 激勵(lì)端口的匹配
        4.1.4. 信號(hào)端口匹配
    4.2. 表面波等離子體天線的激勵(lì)原理
    4.3. 柱形表面波等離子體激勵(lì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)
    4.4. 天線多通道輻射特性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    4.5. 本章總結(jié)
第5章 平面等離子體天線的 C 波段電磁特性研究
    5.1. 平面等離子體天線技術(shù)背景
    5.2. 磁約束線形空心陰極放電模式分析
        5.2.1. 直流輝光放電及陰極鞘層理論
        5.2.2. 磁約束線形空心陰極放電的特點(diǎn)
        5.2.3. 影響磁約束線形空心陰極放電模式的條件分析
    5.3. 平面等離子體生成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        5.3.1. 真空放電腔體的設(shè)計(jì)
        5.3.2. 磁場(chǎng)線圈的設(shè)計(jì)
        5.3.3. 高壓脈沖電源設(shè)計(jì)
        5.3.4. 線形空心陰極設(shè)計(jì)
        5.3.5. 平面等離子體面片生成系統(tǒng)
    5.4. 平面等離子體 C 波段電磁特性的模型分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.4.1. 平面等離子體的參數(shù)診斷
        5.4.2. 平面等離子體的電磁波模型分析
        5.4.3. 平面等離子體 C 波段微波特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試與驗(yàn)證
    5.5. 本章總結(jié)
第6章 等離子體反射面天線的雷達(dá)駐留調(diào)度研究
    6.1. 相控陣?yán)走_(dá)資源管理及研究現(xiàn)狀
    6.2. 雷達(dá)駐留調(diào)度模型算法描述
        6.2.1. 可行區(qū)間
        6.2.2. 雷達(dá)任務(wù)模型
        6.2.3. 駐留打包算法
    6.3. 擴(kuò)展的自適應(yīng)調(diào)度算法
        6.3.1. 調(diào)度流程
        6.3.2. 可調(diào)度性分析
        6.3.3. 新增 SI 的打包
        6.3.4. 調(diào)度實(shí)現(xiàn)
        6.3.5. 仿真結(jié)果
    6.4. 基于等離子體反射面天線的雷達(dá)駐留調(diào)度
        6.4.1. 等離子體反射面天線介紹
        6.4.2. 等離子體反射面天線的關(guān)鍵參數(shù)
        6.4.3. 等離子體反射面天線與相控陣天線的比較
        6.4.4. 調(diào)度流程
        6.4.5. 優(yōu)先級(jí)選擇
        6.4.6. 算法流程
        6.4.7. 仿真分析
    6.5. 本章總結(jié)
第7章 結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大面積等離子體片微波反射特性研究[J]. 程芝峰,徐躍民,梁超,丁亮,鑒福升,朱翔.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[2]柱形等離子體天線輻射特性的矩量法分析[J]. 梁志偉,趙國偉,徐杰,王之江,徐躍民.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[3]等離子體天線輸入阻抗測(cè)量及分析[J]. 梁志偉,孫海龍,王之江,徐杰,徐躍民.  物理學(xué)報(bào). 2008(07)
[4]等離子體天線的噪聲測(cè)量及分析[J]. 梁志偉,王之江,趙國偉,徐杰,徐躍民.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[5]射頻激勵(lì)等離子體非線性效應(yīng)的FDTD數(shù)值模擬[J]. 趙國偉,王之江,徐躍民,粱志偉,徐杰.  物理學(xué)報(bào). 2007(09)
[6]等離子體天線色散關(guān)系和輻射場(chǎng)數(shù)值計(jì)算[J]. 趙國偉,徐躍民,陳誠.  物理學(xué)報(bào). 2007(09)
[7]柱形等離子體電離阻抗測(cè)量與分析[J]. 徐杰,趙國偉,梁志偉,王之江,徐躍民.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[8]等離子體天線軸向密度數(shù)值模擬和輻射圖計(jì)算[J]. 趙國偉,王之江,徐躍民,梁志偉,徐杰.  中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào). 2007(04)
[9]激光等離子體推進(jìn)技術(shù)研究新進(jìn)展[J]. 鄭志遠(yuǎn),張翼,吳秀文,魯欣,李玉同,張杰.  物理. 2007(03)
[10]等離子體天線的基本特性研究[J]. 張颋,李紅波,劉國強(qiáng).  信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)

博士論文
[1]等離子體天線的輻射與散射特性分析[D]. 錢志華.南京理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]柱形表面波等離子體基本參數(shù)診斷研究[D]. 徐杰.中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2007



本文編號(hào)：3160929