压力变化对斜入射射频波等离子鞘层极化特性的影响研究

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本文研究了压力变化对等离子鞘层斜入射射频波极化特性的影响,发表在《电磁学》领域权威期刊《IEEE Transactions on Plasma Science》第43卷第9期,2015年9月。作者Zhiwei Liu、Weinmin Bao、Xiaoping Li、Donglin Liu 和 Bowen Bai共同探讨了一个创新的方法,该方法将压缩流体湍流理论与等离子体电磁理论相结合,旨在理解等离子鞘层内的压力变化如何影响相对介电常数。 研究的核心内容是通过建立一个压力变化与等离子体鞘层相对介电性质之间的联系,利用传输线类比法,对全球定位系统(GPS)频率和ka频率下斜入射的电磁波的极化特性进行了深入分析。研究发现,当电子密度低于10^18 m^-3时,压力变化对GPS频率的波极化特性有显著影响,而对ka频率的影响较小。随着入射角的增大,GPS频率下的影响增强,但随着碰撞频率和电子密度的增加,这种影响减弱。相比之下,ka频率在这种情况下更能有效缓解压力变化带来的干扰。 作者强调,不同的条件会导致不同的响应,对于实际应用中的等离子体鞘层环境控制,了解这些压力变化对极化特性的影响至关重要。这项研究的结果对于卫星通信、航天器再入大气层过程中的电磁波传播以及等离子体工程等领域具有重要的理论指导意义,有助于优化设备设计,提高信号稳定性和抗干扰能力。