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弱电离尘埃等离子体层反射与透射的SO-FDTD方法分析

李林茜 石雁祥 王飞 魏兵

弱电离尘埃等离子体层反射与透射的SO-FDTD方法分析

李林茜, 石雁祥, 王飞, 魏兵
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  • 将弱电离尘埃等离子体复介电常数表示以j 为自变量的分式多项式形式, 利用移位算子时域有限差分(SO-FDTD)方法, 给出了弱电离尘埃等离子体频域本构关系的时域形式. 推导了弱电离尘埃等离子体电磁特性的时域递推关系式. 用SO-FDTD方法计算了弱电离尘埃等离子体层的反射和透射系数, 分析了尘埃粒子浓度和尘埃粒子半径的变化对反射系数和透射系数的影响. 结果表明: 有尘埃粒子时的反射系数比没有尘埃粒子时反射系数小, 而透射系数要比没有尘埃粒子时的透射系数大; 当尘埃粒子浓度或尘埃粒子半径增大时, 其反射系数均减小.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10865005)和自治区高校科研计划重点项目(批准号: XJEDU2009I36)资助的课题.
    [1]

    Havnes O 1984 Adv. Space Res. 4 75

    [2]

    Goertz C K, Morfill G E, Ip W, Grun E, Hanes O 1986 Letters To Nature 320 141

    [3]

    Angelis U D, Bingham R, Tsytovich V N 1989 J. Plasma Physics 42 445

    [4]

    Ma J X, Liu J Y 1997 Phys. Plamas 4 253

    [5]

    Kotsarenko N Y, Koshevaya S V, Kotsarenko A N 1998 Geofisica Internacional 37 71

    [6]

    Shukla P K, Stenflo L, Mamun A A, Resendes D P, Sorasio G 2002 Journal of Geophysical Research 107 8-1

    [7]

    Ryu C M, Cheng Rim Choi 2005 Proceedings of ISSS 7 26

    [8]

    Shi Y X, Wu J, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 5495 (in Chinese) [石雁祥, 吴健, 葛德彪 2009 物理学报 58 5495]

    [9]

    Shi Y X, Ge D B, Wu J 2007 Chinese J. Geophys. 50 1005 (in Chinese) [石雁祥, 葛德彪, 吴健 2007 地球物理学报 50 1005]

    [10]

    Ge D B, Yan Y B 2005 Finite Difference Time Domain Method For Electromagnetic Waves (Xi'an: Xidian University) pp290-293 (in Chinese) [葛德彪, 闫玉波 2005 电磁波时域有限差分方法(第二版) (西安:西安电子科技大学出版社) 第290-293页]

    [11]

    Takayama Y, Klaus W 2002 IEEE Microwave Wireles Components Lett. 12 102

    [12]

    Kelley D F, Luebbers R J 1996 IEEE Trans. Antennas Propagat 44 792

    [13]

    Sullivan D M 1992 IEEETrans. Antennas Propagat 40 1223

    [14]

    Ge D B, Wu Y l, Zhu X Q 2003 J. of Radio Sci. 18 359 (in Chinese) [葛德彪, 吴跃丽, 朱湘琴 2003 电波科学学报 18 359]

    [15]

    Yang L X, Ge D B, Wei B, Zheng K S, Ge N 2006 Acta Electronica Sinica 34 1703 (in Chinese) [杨利霞, 葛德彪, 魏兵, 郑奎松, 葛宁 2006 电子学报 34 1703]

    [16]

    Wei B, Ge D B, Wang F 2008 A General microwave 57 6290 (in Chinese) [魏兵, 葛德彪, 王飞 2008 微波学报 57 6290]

    [17]

    Wang F, Ge D B, Wei B 2008 J. of Radio Sci. 23 704 (in Chinese) [王飞, 葛德彪, 魏兵 2008 电波科学学报 23 704]

    [18]

    Wang F, Ge D B, Wei B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6356 (in Chinese) [王飞, 葛德彪, 魏兵 2009 物理学报 58 6356]

    [19]

    Ma L X, Zhang H, Zhang C X 2010 Henan Normal University (Natural Science) 38 75 (in Chinese) [麻来宣, 张厚, 张晨新 2010 河南师范大学学报(自然科学版) 38 75]

    [20]

    Ge D B, Wei B 2011 Electromagnetic Waves Theory Beijing (Science Press) p62 (in Chinese) [葛德彪, 魏兵 2011 电磁波理论 (北京: 科学出版社) 第62页]

  • [1]

    Havnes O 1984 Adv. Space Res. 4 75

    [2]

    Goertz C K, Morfill G E, Ip W, Grun E, Hanes O 1986 Letters To Nature 320 141

    [3]

    Angelis U D, Bingham R, Tsytovich V N 1989 J. Plasma Physics 42 445

    [4]

    Ma J X, Liu J Y 1997 Phys. Plamas 4 253

    [5]

    Kotsarenko N Y, Koshevaya S V, Kotsarenko A N 1998 Geofisica Internacional 37 71

    [6]

    Shukla P K, Stenflo L, Mamun A A, Resendes D P, Sorasio G 2002 Journal of Geophysical Research 107 8-1

    [7]

    Ryu C M, Cheng Rim Choi 2005 Proceedings of ISSS 7 26

    [8]

    Shi Y X, Wu J, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 5495 (in Chinese) [石雁祥, 吴健, 葛德彪 2009 物理学报 58 5495]

    [9]

    Shi Y X, Ge D B, Wu J 2007 Chinese J. Geophys. 50 1005 (in Chinese) [石雁祥, 葛德彪, 吴健 2007 地球物理学报 50 1005]

    [10]

    Ge D B, Yan Y B 2005 Finite Difference Time Domain Method For Electromagnetic Waves (Xi'an: Xidian University) pp290-293 (in Chinese) [葛德彪, 闫玉波 2005 电磁波时域有限差分方法(第二版) (西安:西安电子科技大学出版社) 第290-293页]

    [11]

    Takayama Y, Klaus W 2002 IEEE Microwave Wireles Components Lett. 12 102

    [12]

    Kelley D F, Luebbers R J 1996 IEEE Trans. Antennas Propagat 44 792

    [13]

    Sullivan D M 1992 IEEETrans. Antennas Propagat 40 1223

    [14]

    Ge D B, Wu Y l, Zhu X Q 2003 J. of Radio Sci. 18 359 (in Chinese) [葛德彪, 吴跃丽, 朱湘琴 2003 电波科学学报 18 359]

    [15]

    Yang L X, Ge D B, Wei B, Zheng K S, Ge N 2006 Acta Electronica Sinica 34 1703 (in Chinese) [杨利霞, 葛德彪, 魏兵, 郑奎松, 葛宁 2006 电子学报 34 1703]

    [16]

    Wei B, Ge D B, Wang F 2008 A General microwave 57 6290 (in Chinese) [魏兵, 葛德彪, 王飞 2008 微波学报 57 6290]

    [17]

    Wang F, Ge D B, Wei B 2008 J. of Radio Sci. 23 704 (in Chinese) [王飞, 葛德彪, 魏兵 2008 电波科学学报 23 704]

    [18]

    Wang F, Ge D B, Wei B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6356 (in Chinese) [王飞, 葛德彪, 魏兵 2009 物理学报 58 6356]

    [19]

    Ma L X, Zhang H, Zhang C X 2010 Henan Normal University (Natural Science) 38 75 (in Chinese) [麻来宣, 张厚, 张晨新 2010 河南师范大学学报(自然科学版) 38 75]

    [20]

    Ge D B, Wei B 2011 Electromagnetic Waves Theory Beijing (Science Press) p62 (in Chinese) [葛德彪, 魏兵 2011 电磁波理论 (北京: 科学出版社) 第62页]

  • [1] 葛德彪, 石雁祥, 吴健. 弱电离尘埃等离子体的介电张量研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5507-5512. doi: 10.7498/aps.58.5507
    [2] 陈如山, 杨宏伟, 张 云. 等离子体的SO-FDTD算法和对电磁波反射系数的计算分析. 物理学报, 2006, 55(7): 3464-3469. doi: 10.7498/aps.55.3464
    [3] 罗积润, 孙海燕, 焦重庆. 回旋行波放大器输出端反射对注-波互作用的影响. 物理学报, 2009, 58(2): 925-929. doi: 10.7498/aps.58.925
    [4] 王露, 叶鸣, 赵小龙, 贺永宁. 基于微波透射法的金属薄膜方块电阻测量理论及其应用. 物理学报, 2017, 66(20): 208801. doi: 10.7498/aps.66.208801
    [5] 陆爱江. 高温隐形材料SiBN陶瓷. 物理学报, 2013, 62(21): 217101. doi: 10.7498/aps.62.217101
    [6] 罗正明, 李泰华. 轻离子反射系数的标度公式. 物理学报, 1994, 43(1): 118-123. doi: 10.7498/aps.43.118
    [7] 王洪梅, 张亚非. Airy传递矩阵法与偏压下多势垒结构的准束缚能级. 物理学报, 2005, 54(5): 2226-2232. doi: 10.7498/aps.54.2226
    [8] 韦建卫, 彭 平, 曾 晖, 胡慧芳, 谢 芳. 含有五边形—七边形缺陷的单壁纳米碳管的输运性质研究. 物理学报, 2006, 55(9): 4822-4827. doi: 10.7498/aps.55.4822
    [9] 徐慧, 崔麦玲, 马松山. 含有格点势的一维Fibonacci链热传导性质的研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7266-7270. doi: 10.7498/aps.59.7266
    [10] 乔建良, 常本康, 钱芸生, 王晓晖, 李飙, 徐源. GaN真空面电子源光电发射机理研究. 物理学报, 2011, 60(12): 127901. doi: 10.7498/aps.60.127901
    [11] 王瑞琴, 宫箭, 武建英, 陈军. 对称双势垒量子阱中自旋极化输运的时间特性. 物理学报, 2013, 62(8): 087303. doi: 10.7498/aps.62.087303
    [12] 刘俊, 张天恩, 张伟, 雷龙海, 薛晨阳, 张文栋, 唐军. 平面环形谐振腔微光学陀螺结构设计与优化. 物理学报, 2015, 64(10): 107802. doi: 10.7498/aps.64.107802
    [13] 苏纬仪, 杨 涓, 魏 昆, 毛根旺, 何洪庆. 金属平板前等离子体的电磁波功率反射系数计算分析. 物理学报, 2003, 52(12): 3102-3107. doi: 10.7498/aps.52.3102
    [14] 潘威炎. 关于地球曲率对低频电波电离层反射系数计算的影响. 物理学报, 1981, 30(5): 661-670. doi: 10.7498/aps.30.661
    [15] 杨 涓, 朱良明, 苏维仪, 毛根旺. 电磁波在磁化等离子体表面的功率反射系数计算研究. 物理学报, 2005, 54(7): 3236-3240. doi: 10.7498/aps.54.3236
    [16] 陈如山, 杨 阳, 袁 洪, 杨宏伟. 各向异性磁化等离子体的SO-FDTD算法. 物理学报, 2007, 56(3): 1443-1446. doi: 10.7498/aps.56.1443
    [17] 王本仁, 魏荣爵, 段文山, 吕克朴. 不均匀等离子体中孤子的反射与透射. 物理学报, 1998, 47(5): 705-711. doi: 10.7498/aps.47.705
    [18] 郑志远, 张 杰, 郝作强, 张 喆, 鲁 欣, 王兆华, 魏志义, 远晓辉. 靶结构对激光等离子体动量耦合系数的影响. 物理学报, 2006, 55(1): 326-330. doi: 10.7498/aps.55.326
    [19] 李新霞, 李国壮, 刘洪波. 中国聚变工程实验堆等离子体螺旋波阻尼系数的研究. 物理学报, 2020, 69(14): 145201. doi: 10.7498/aps.69.20200222
    [20] 胡希伟, 霍裕平, 陈正雄, 张澄. 等离子体在均匀强磁场中的横向输运系数. 物理学报, 1981, 30(3): 315-324. doi: 10.7498/aps.30.315
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-10
  • 修回日期:  2011-11-02
  • 刊出日期:  2012-06-05

弱电离尘埃等离子体层反射与透射的SO-FDTD方法分析

  • 1. 新疆伊犁师范学院 电子与信息工程学院, 伊宁 835000;
  • 2. 西安电子科技大学 理学院, 西安 710071
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10865005)和自治区高校科研计划重点项目(批准号: XJEDU2009I36)资助的课题.

摘要: 将弱电离尘埃等离子体复介电常数表示以j 为自变量的分式多项式形式, 利用移位算子时域有限差分(SO-FDTD)方法, 给出了弱电离尘埃等离子体频域本构关系的时域形式. 推导了弱电离尘埃等离子体电磁特性的时域递推关系式. 用SO-FDTD方法计算了弱电离尘埃等离子体层的反射和透射系数, 分析了尘埃粒子浓度和尘埃粒子半径的变化对反射系数和透射系数的影响. 结果表明: 有尘埃粒子时的反射系数比没有尘埃粒子时反射系数小, 而透射系数要比没有尘埃粒子时的透射系数大; 当尘埃粒子浓度或尘埃粒子半径增大时, 其反射系数均减小.

English Abstract

参考文献 (20)

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