文档名：基于ISMM方法的非均匀磁化等离子体湍流中电磁波传播特性研究
摘要：由于传统散射矩阵法(scatteringmatrixmethod,SMM)在计算过程中会产生奇异矩阵,本文基于改进的SMM(improvedSMM,ISMM)结合一维磁化等离子体湍流模型,计算了等离子体湍流介质对电磁波在不同入射角下的反射系数和透射系数,同时分析了电磁波在非均匀磁化等离子体中的传播特性.结果表明,湍流的出现极大地影响了等离子体鞘套中电子的运动规律,使其运动过程中能量衰减增多,因此其在0～35GHz的透射系数增大;另一方面外部磁场的增大,对左旋圆极化波与右旋圆极化波的传播特性影响相反,这是因为在左旋情况下,左旋圆极化波的旋转方向正好与电子的旋转方向相同,右旋圆极化波相反;随着入射角度的增大,相当于电磁波在等离子体湍流中的传播距离增大,导致更多的电磁波能量被吸收;此外,考虑非均匀磁化情况后,电磁波在0～35GHz频段内的右旋圆极化的透射系数更大.这些结果为研究电磁波在非均匀磁化等离子体湍流介质的传播特性提供了理论依据.
Abstract：Sincethetraditionalscatteringmatrixmethod(SMM)generatessingularmatrixinthecalculationprocess,thispapercalculatesthereflectioncoefficientandtransmissioncoefficientofelectromagneticwaveinplasmaturbulentmediumatdifferentincidentanglesbasedontheimprovedSMM(ISMM)andone-dimensionalmagnetizedplasmaturbulencemodel,andanalyzesthepropagationcharacteristicsofelectromagneticwaveininhomogeneousmagnetizedplasma.Theresultsshowthattheturbulentflowgreatlyaffectsthemotionofelectronsintheplasmasheath,andtheenergyattenuationincreasesduringthemotion,sothetransmissioncoefficientofthe0-35GHzincreases.Ontheotherhand,theincreaseoftheexternalmagneticfieldhasoppositeeffectsonthepropagationcharacteristicsoftheleft-circularlypolarizedwaveandtheright-circularlypolarizedwave,becauseintheleft-circularlypolarizedwave,therotationdirectionoftheleft-circularlypolarizedwaveisexactlythesameastherotationdirectionoftheelectron,andtheright-circularlypolarizedwaveisopposite.Withtheincreaseofincidenceangle,thepropagationdistanceofelectromagneticwaveinplasmaturbulenceincreases,resultinginmoreelectromagneticwaveenergybeingabsorbed.Inaddition,consideringtheinhomogeneousmagnetization,thetransmissioncoefficientofright-handedcircularpolarizationofelectromagneticwavesinthe0-35GHzbandislarger.Theseresultsprovideatheoreticalbasisforstudyingthepropagationcharacteristicsofelectromagneticwavesinturbulentmediaofinhomogeneousmagnetizedplasma.
作者：陈伟 马琪琪 杨利霞 薄勇 Author：CHENWei MAQiqi YANGLixia BOYong
作者单位：安徽大学电子信息工程学院,合肥230601;目标探测与特征提取安徽省重点实验室,合肥230601;先进激光技术安徽省实验室,合肥230601安徽大学电子信息工程学院,合肥230601
刊名：电波科学学报
Journal：ChineseJournalofRadioScience
年，卷(期)：2024, 39(1)
分类号：O53TN011+.7
关键词：非均匀磁化等离子体 等离子体湍流 改进的散射矩阵法(ISMM) 入射角
Keywords：non-uniformlymagnetizedplasma plasmaturbulent improvedscatteringmatrixmethod(ISMM) incidentangle
机标分类号：O451TN828.5TN011
在线出版日期：2024年4月8日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，先进激光技术安徽省实验室基金项目，目标探测与特征提取安徽省重点实验室基金，安徽省高校协同创新项目，安徽省高校协同创新项目基于ISMM方法的非均匀磁化等离子体湍流中电磁波传播特性研究[
期刊论文] 电波科学学报--2024, 39(1)陈伟 马琪琪 杨利霞 薄勇由于传统散射矩阵法(scatteringmatrixmethod,SMM)在计算过程中会产生奇异矩阵,本文基于改进的SMM(improvedSMM,ISMM)结合一维磁化等离子体湍流模型,计算了等离子体湍流介质对电磁波在不同入射角下的反射系数和透射系...参考文献和引证文献
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