等離子體中電波傳播的三波非線性效應(yīng)時域仿真研究.pdf

1、飛行器在大氣層中快速飛行時高溫會使其周圍空氣電離形成一層等離子鞘，這會嚴(yán)重阻礙飛行器與外界的通信甚至使其中斷，形成黑障，嚴(yán)重影響飛行器的安全。國內(nèi)外對如何解決“黑障”效應(yīng)這一問題做了許多研究，提出了許多可能的解決辦法，但到目前仍未得到徹底解決。本文研究的等離子體的三波非線性效應(yīng)就是其中一種可能的解決方案。
　　等離子體三波非線性效應(yīng)的計算主要分為頻域與時域兩種方法，為了方便分析非線性電流項，本文選擇JEC-FDTD方法來計算電磁場

2、，同時在C＃與CUDA環(huán)境下編程實現(xiàn)。這種方法是基于麥克斯韋微分方程的一種時域計算方法，具有程序簡單，通用性強等特點，特別適用于復(fù)雜的模型。
　　本文從等離子體背景下的三波非線性效應(yīng)基礎(chǔ)理論出發(fā)，闡述了等離子體的基本參數(shù)以及它滿足的磁流體方程。通過基礎(chǔ)理論的分析得出三波非線性效應(yīng)的產(chǎn)生機理，進(jìn)而對電磁波與等離子體的作用過程進(jìn)行建模。隨后文章對冷等離子體三波非線性效應(yīng)的時域計算方法進(jìn)行了具體研宄，應(yīng)用JEC-FDTD方法推導(dǎo)出線性電