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非磁化冷等离子体柱中的模式辐射特性分析

李文秋 王刚 苏小保

非磁化冷等离子体柱中的模式辐射特性分析

李文秋, 王刚, 苏小保
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  • 利用亥姆霍兹方程和场匹配法,推导出了被圆柱介质管包裹的均匀非磁化冷等离子体柱中各角向模的色散关系.数值计算并分析了角向对称模(m=0模)、非角向对称模(m0模)的色散特性以及在不同波频率下各模式的辐射特性.研究发现,在波频率小于等离子体频率pe条件下,当一定时,各模式的传播速度随着pe的增大逐渐接近光速;m=1角向模式属于端向辐射,其主瓣辐射方向在轴向,而且随着的增大,其主瓣宽度逐渐变小,且出现幅值极小的副瓣;对于m1模式,其主瓣辐射方向均与轴向存在一定夹角,既不属于端向辐射也不属于法向辐射,且随着的增大,其主瓣宽度逐渐变小;各个模式的传播功率随着的增大逐渐增大.
      通信作者: 李文秋, beiste@163.com
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2013AA8035040C)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-08
  • 修回日期:  2016-12-06
  • 刊出日期:  2017-03-05

非磁化冷等离子体柱中的模式辐射特性分析

  • 1. 中国科学院电子学研究所, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 通信作者: 李文秋, beiste@163.com
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2013AA8035040C)资助的课题.

摘要: 利用亥姆霍兹方程和场匹配法,推导出了被圆柱介质管包裹的均匀非磁化冷等离子体柱中各角向模的色散关系.数值计算并分析了角向对称模(m=0模)、非角向对称模(m0模)的色散特性以及在不同波频率下各模式的辐射特性.研究发现,在波频率小于等离子体频率pe条件下,当一定时,各模式的传播速度随着pe的增大逐渐接近光速;m=1角向模式属于端向辐射,其主瓣辐射方向在轴向,而且随着的增大,其主瓣宽度逐渐变小,且出现幅值极小的副瓣;对于m1模式,其主瓣辐射方向均与轴向存在一定夹角,既不属于端向辐射也不属于法向辐射,且随着的增大,其主瓣宽度逐渐变小;各个模式的传播功率随着的增大逐渐增大.

English Abstract

参考文献 (14)

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