等離子體鞘套層中THz波傳輸特性研究.pdf

1、當飛行器再入地球大氣層時，再入飛行速度極高，一般超過音速的十幾倍甚至是幾十倍，高速飛行過程中飛行器周圍會產(chǎn)生激波。激波中的空氣分子在高溫高壓下發(fā)生離解和電離，形成一層致密的等離子體包裹在飛行器周圍。因為等離子體特殊的電學特性，它對電磁波能量有吸收與反射的作用。由再入時產(chǎn)生的等離子體導致的通信中斷現(xiàn)象稱為黑障問題，包裹在飛行器周圍的等離子體稱為等離子體鞘套層。
　　針對再入時出現(xiàn)的黑障問題，本文將模擬RAM-CII再入飛行器幾種情況

2、下再入時產(chǎn)生的鞘套層，并在此基礎上研究THz波作為通信載波在等離子體鞘套層中的傳輸特性，基于研究結(jié)果給予一些關于利用太赫茲通訊技術緩解黑障問題的合理建議。
　　首先，本文討論了研究黑障問題的意義與國內(nèi)外在此問題上相關研究情況，并簡述了本文的相關工作與研究方法。
　　其次，介紹了非磁化冷等離子體相關的物理性質(zhì)，等離子體鞘套層具體的形成過程與鞘套層中流場的五個區(qū)域的性質(zhì)。
　　然后，簡單介紹了本文模擬電磁波傳輸?shù)姆椒ā?/p>

3、射矩陣法（SMM）。通過散射矩陣法模擬了波在等離子體中的傳輸特性與入射角度θ、電子碰撞頻率νe、等離子體厚度、電子密度峰值四個變量之間的關系，并基于電磁波與等離子體相互作用的機理給出了物理解釋。
　　最后，根據(jù)飛行報告中得到的RAM-II相關飛行參數(shù)，基于等離子流體計算模擬語言Usim與美國海軍全球大氣開源模擬平臺模擬NRLMSISE-oo不同再入情況下產(chǎn)生的等離子體鞘套層的流場，并使用散射矩陣法模擬微波與太赫茲波在其中的傳輸特性