110 GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收.PDF

第31卷 第 3 期 电 波 科 学 学 报 Vol .31，No .3 2016 年 6 月 CHINESE JOURNAL OF RADIO SCIENCE June,2016 赵朋程，郭立新，李慧敏 . 1 1 0 〇? ^ 髙功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收 [ ] ] . 电波科学学报，2016,31(3): 512-515.〇〇1: 10. 13443/j. cjors. 2015072501 ZHAO P C, GUO L X, LI H M. Transmission, reflection and absorption of 110 GHz high-power microwave in air breakdown plasma[J]. Chi­ nese journal of radio science,2016,31(3) • 512-515. (in Chinese). DOI ：10. 13443/j. cjors. 2015072501 110 GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的 传输、反射和吸收 赵 朋 程 郭 立 新 李 慧 敏 (西安电子科技大学物理与光电工程学院，西 安 710071) 摘要高功率微波极易引起大气击穿，而伴随产生的等离子体将对微波传播特性产生很大的影响.基 于电子流体模型，研究了 一个大气压下110 G H z 高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收特 性.模拟结果表明，大气击穿等离子体结构在空间呈丝状分布，其与实验现象符合得很好；由于大气击穿等离 子体是时变的，其对微波的反射和吸收也是时变的；随着时间的推移，等离子体吸收功率逐渐增加直至达到 饱和水平，且其远大于微波反射功率；当减小入射电场时，等离子体对微波的反射变得更低.将110 G H z 微 波击穿阈值的模拟结果与实验数据进行对比，发现两者吻合得很好. 关键词高功率微波；大气击穿；等离子体;传播 中图分类号 0451 文献标志码 A 文章编号 1005-0388(2016)03-0512-04 DOI 10. 13443/j . cjors . 2015072501 Transmission, reflection and absorption of 110 GHz high-power microwave in air breakdown plasma ZHAO Pengcheng GUO Lixin LI Huimin (School o f Physics and Optoelectronic Engineering ■, Xidian University , X i7an 71 71 ■, China) Abstract A high-power microwave easily causes the air breakdown ? and the produced plasma has an obvious influence on the microwave propagation . In this paper , the transmission , reflection and absorption of 110 GHz high-power microwave in air breakdown plasma at atmospheric pressure is studied using a elec ­ tron fluid model . Simulations show th a t , the filamentary plasma structure in 110 GHz mi