用于雷达舱隐身的等离子体诊断及磁增强微波等离子体发生器设计研究

摘要

等离子体隐身技术是指利用等离子体干扰敌方雷达探测的一种技术，它是实现雷达隐身的一种新途径，是雷达隐身技术的最新发展。等离子体诊断技术和等离子体发生器的研制是等离子隐身技术的两项关键技术。由于目前各国的防空体系仍以雷达探测为主，除了飞机，导弹对雷达探测进行隐身也是当务之急。 本论文从理论与实验研究两方面着手，开展了针对导弹雷达天线舱等离子体隐身的研究。我们基于已有的设备和理论基础，根据飞机的时域隐身方法，设计了基于等离子体技术的雷达舱隐身方案。这里，主要是进行了雷达舱模拟件中的等离子体电子数密度的实验测量以及关于磁增强型微波等离子体发生器是否能提高性能的理论和实验研究。 完成了雷达舱模拟件中的等离子体电子数密度测量系统的选择、设计以及测量。通过实验得到结论：在有约束边界条件下，当真空环境压强为3～6Pa、微波等离子体发生器以60W以下的微波功率击穿流量范围是42～210mg/s的氩气时，所产生的喷流中电子数密度分布在10<'15>～8×10<'16>范围内。 对于磁增强型微波等离子体发生器的外加磁场与等离子体吸收与电磁波效果之间的关系进行了探讨，完成了磁增强型发生器的设计、加工以及对于发生器包括启动和稳定工作时的性能的初步的实验研究。并通过实验发现：外加磁场的确能在一定程度上改善现有微波等离子体发生器的性能。其中内导体柱状磁铁对于重复启动有明显的改善，而环状外磁铁中轴向加磁方案在稳定工作时能减小反射功率，从而提高效率。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要参数符号

第一章引言

§1.1应用于导弹雷达舱的等离子体隐身

§1.2雷达舱隐身要求的等离子体具备的条件

§1.3等离子体诊断的概况

§1.4本文的主要工作和内容

第二章等离子体的Langmuir探针的测量方法

§2.1等离子体发生器喷流诊断方法介绍与选择

§2.2探针理论

§2.2.1 Langmuir探针的基础理论

§2.2.2 Langmuir探针测量原理

§2.2.3发射探针原理

§2.2.4探针测量电路原理

§2.3本章小结

第三章雷达舱隐身等离子体诊断系统

§3.1微波等离子体发生器实验系统

§3.2雷达天线舱模拟件系统

§3.3探针诊断系统

§3.4整体实验系统装置布局

§3.5本章小结

第四章雷达舱等离子体诊断实验

§4.1实验步骤

§4.2实验结果及分析

§4.2.1微波功率和流量对轴向电子数密度分布规律的影响

§4.2.2微波功率和流量对径向电子数密度分布规律的影响

§4.2.3真空度对电子数密度分布规律的影响

§4.3本章小结

第五章磁增强型微波等离子体发生器设计研究

§5.1研究的目的和意义

§5.1.1现有微波等离子体发生器存在的问题及解决方法

§5.1.2磁增强型发生器的设计思路

§5.2磁增强微波等离子体发生器理论基础

§5.2.1磁增强型等离子体发生器涉及到的基础概念

§5.2.2磁增强型等离子体发生器内部机理

§5.3磁增强微波等离子体发生器方案设计

§5.4磁增强微波等离子体发生器性能实验

§5.5实验结果及分析

§5.5.1启动实验结果与分析

§5.5.2稳定工作时的结果和分析

§5.6本章小结

第六章总结与展望

§6.1本论文的研究总结

§6.2进一步的研究展望

参考文献

致谢