《黑障區太赫茲波傳輸特性實驗及數值研究》是依託電子科技大學,由趙青擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：黑障區太赫茲波傳輸特性實驗及數值研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙青
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
黑障的出現，給飛行器的測控、通信、制導帶來了極大的困難，影響了衛星回收時落點的計算精度以及飛彈的制導精度和突防能力。黑障區太赫茲波傳輸特性研究是一項極富挑戰性的套用基礎研究課題，同時對解決黑障問題具有重要意義。.本項目旨在建立黑障區太赫茲波傳輸特性理論模型，開展黑障區太赫茲波傳輸特性實驗及數值研究。從電漿物理和電磁學基礎理論出發，建立黑障區太赫茲波傳輸理論模型，採用解析求解、WKB近似求解和FDTD數值求解相結合的方法，分析黑障區太赫茲波傳輸特性。同時探索以激波管/電漿炬為實驗平台，搭建太赫茲波傳輸系統來驗證黑障區太赫茲波傳輸特性的研究方法，為解決黑障問題提供技術儲備。
結題摘要
針對黑障的出現，給飛行器的測控、通信、制導帶來了極大的困難，影響了衛星回收時落點的計算精度以及飛彈的制導精度和突防能力。本項目提出採用太赫茲波穿透黑障的方法研究黑障問題，對解決黑障問題具有重要意義。本項目研究內容包括：建立黑障區太赫茲波傳輸特性理論模型，開展黑障區太赫茲波傳輸特性實驗及數值研究。首先從電漿物理和電磁學基礎理論出發，建立黑障區太赫茲波傳輸理論模型，採用解析求解、WKB 近似求解和FDTD 數值求解相結合的方法，分析黑障區太赫茲波傳輸特性。研究表明：計算非均勻電漿中的電磁波傳輸特性時，對於一維電漿，當電漿參數隨位置變化較平緩時，可以採用WKB方法求解；對於電漿參數隨位置變化劇烈的一維電漿和任意形狀三維非均勻電漿，採用FDTD方法求解比較準確。以激波管/電漿炬為實驗平台，搭建太赫茲波傳輸特性實驗系統，通過頻譜儀/功率計測量有無電漿時電漿對電磁波的穿透情況，開展太赫茲波在電漿中傳輸特性的實驗研究，對黑障區太赫茲波反射、吸收和透射等傳輸特性進行實驗驗證。實驗結果表明：對於2.4*1013/cm3如此高密度的電漿，0.22THz電磁波衰減的FDTD結果、電磁仿真軟體結果和實驗結果均小於30dB，因此，可以考慮採用THz波來實現地面與飛行器之間的通信互聯。
