再入環(huán)境中的電波傳播與天線特性研究.pdf

1、當(dāng)載人飛船返回艙、返回式衛(wèi)星和彈道導(dǎo)彈等高速飛行器再入大氣層時(shí)在其表面會(huì)形成一層一定厚度的高溫等離子體層，稱為再入等離子體鞘套。等離子體鞘套會(huì)對(duì)飛行器的通信和遙測(cè)遙控信號(hào)的傳輸帶來嚴(yán)重影響，使航天器失去與地面的通信聯(lián)絡(luò)以及地面對(duì)它的控制，這就是再入通信中斷。
　　本課題就是在發(fā)生再入通信中斷的等離子體環(huán)境中，通過計(jì)算等離子體對(duì)電磁波的影響，研究等離子體中天線特性的變化。從而為消除通信中斷影響提供理論依據(jù)，為地面模擬試驗(yàn)提供關(guān)于等離

2、子體的各類重要數(shù)據(jù)，也為飛行器的天線設(shè)備提供技術(shù)參考。
　　本文對(duì)等離子體中電磁波的傳播方程進(jìn)行了推導(dǎo)，通過改變描述等離子體的三個(gè)不同參數(shù)得到不同的等離子體環(huán)境對(duì)電磁波的反射和吸收效果，并在均勻等離子體中計(jì)算了電磁波從不同角度入射時(shí)所產(chǎn)生的反射和吸收效果，結(jié)合再入通信中斷環(huán)境研究了等離子體為非對(duì)稱正態(tài)分布時(shí)對(duì)電磁波的反射和吸收影響。
　　本文還對(duì)等離子體中的天線特性進(jìn)行了研究，分析了等離子體對(duì)天線產(chǎn)生的附加電場(chǎng)分量，計(jì)算了等

3、離子體環(huán)境中的天線阻抗公式，并且從天線的輸入阻抗入手，闡明了等離子體作為一種色散介質(zhì)會(huì)使天線阻抗失配，從而導(dǎo)致的天線參數(shù)惡化，并且以最基本的對(duì)稱振子天線為例，在等離子體環(huán)境中進(jìn)行了輸入阻抗的計(jì)算，證明了等離子體所導(dǎo)致的輸入阻抗畸變，最后結(jié)合再入飛行器常用的工作于不同頻段的喇叭天線在CSTMICROWAVESTUDIO電磁仿真工具中進(jìn)行了仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。
　　通過對(duì)等離子體環(huán)境中的電磁波傳播和天線特性的研究，能夠歸納出