柱形等离子体辐射场和阻抗的数值计算-物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 ’’ @ ##* @ ， ， ， K/? )’’ J/ )@ LM?N ##* （ ） !###A(#B##*B’’ #@ B(%’$A#* CD9C EFGHIDC HIJIDC !##* DO36 ) EON4 ) H/, ) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 柱形等离子体辐射场和阻抗的数值计算 ）） ） ） ! ! ! 赵国伟 徐跃民 陈 诚 !）（中国科学院空间科学与应用研究中心，北京 !###$# ） ）（中国科学院研究生院，北京 !###% ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） ##’ !! % ##’ ! (# 由柱形非磁化等离子体色散关系，得到信号沿柱形等离子体传输波矢空间分布，再根据天线方程推导得到柱 形等离子体在轴向密度均匀、不均匀情况下辐射方向图、辐射阻抗与增益等参数 理论计算结果与实验都证明了柱 ) 形等离子体辐射方向图随等离子体参数变化而改变，同时实验结果表明，重新得到的数值计算结果更加精确，更加 符合实际测量结果，这对等离子体作为天线传输具有重要的参考价值) 关键词：柱形等离子体，辐射阻抗，辐射方向图 ： ， ， ， !## ’’ ’%# ’*’ !(%# 显，在计算柱形等离子体天线辐射方向图时，必须考 !+ 引 言 虑到这种差别，才能得到与实际辐射方向图相符合 的值) 而国内外对柱形等离子体辐射体辐射方向图、 利用直流高压、射频、波导以及激光等各种方式 阻抗以及增益，都没有进行详细的研究和计算 本文 ) ［— ］ 可以产生等离子体 ! ’ 利用等离子体色散方程、天线方程以及等离子体密 ) 实验 证明用表面波或螺旋 波可以利用单极激发产生柱形的等离子体，其中射 度分布，得到数值计算结果与实际测量值相当符合) 频激励等离子体作为一种无电极激励的方式，近几 年发展很快) 相比而言，利用这种方式激励的维持时 + 理论模型 !! 间长，对等离子体干扰小，寿命长，密度高达 — !# ! ( 等等 这种柱形等离子体作为天线辐射体， !# ,- ) $ % % 柱形等离子体表面电流的近似分布和辐射场 具有巨大的军事应用前景 对射频信号