Matlab等离子体中的电磁波吸收特性+文献综述(3)
取涂敷吸波、透波的材料来进行隐蔽，因此很容易暴露。正因为这背景，加速了等离
子体天线技术的发展。
对于等离子体隐身技术，各国都有各自的发展。美国海军委托马克兰德技术公司
研制气体等离子天线雷达，已取得重大进展；俄罗斯的研究中心已经开发出等离子体
隐身系统，并在飞机上试验成功，该隐身系统不仅能减弱敌方雷达反射信号，还能改
变反射信号的频率，甚至发出错误信号迷惑敌方雷达；澳大利亚国立大学研制了一种
等离子体无线电隐身天线，不易被敌方雷达探测到；法国航空航天研究所研制了全隐
身的等离子体雷达天线，其分辨率及性能均优于常规天线 [18]
。等离子体隐身技术不
仅用于飞行器的隐身，对舰船的隐身也有重要的参考价值[19]
。尽管还有很多技术问题
有待解决，但等离子体隐身技术已经受到各军事强国的重视。
在军事上，等离子体的应用还有很多。等离子体反导技术、等离子体火箭技术也
是离子体在军事上的主要应用。等离子体反导技术的主要原理就是改变飞行物的飞行
条件, 即利用彼此交叉的大功率电磁波束改变导弹的飞行环境, 使飞行中的导弹偏
离方向而失去战斗作用；等离子体火箭技术的关键在于如何改变、调整等离子体流以
获得最佳的推进效率[20]
。这些应用又反过来促进了等离子体技术的发展。
1.3 本文研究的内容
本文简单论述了等离子体的研究进展和发展情况，着重从理论上探讨不同情况下
等离子体中电磁波的吸收特性。
本文的第一章，主要讲述等离子体的理论和实际应用上的发展。第二章，主要从
均匀非磁化等离子体和非均匀非磁化等离子体两大方面，讨论了电磁波在其中传播的
过程，并给出了理论公式。在第三章，我们通过数值模拟，利用 Matlab 分析电磁波
频率，入射角度，等离子体碰撞频率，等离子体电子密度等因素对电磁波吸收特性的
影响。最后，结论部分，总结了本文研究得出的结论。
现实中的等离子体不可能像本文所设定的那样，具有明确的密度分布。但是，本
文的意义在于，能通过简单的模型，分析出各因素对电磁波吸收特性的影响。从而，
能够在此基础上分析更复杂的情况。
2 电磁波与非磁化等离子体的相互作用
2.1 等离子体的基础知识
绪论中已经介绍了等离子体的一些区别于普通气体的特有性质。等离子体有两个
比较重要的物理量，等离子体密度和等离子体频率。等离子体密度是单位体积内所含
电子数或离子数。而等离子体频率反映等离子体中的电子对电场扰动的响应快慢。对
于远小于等离子体频率的任何低频扰动，等离子体将以足够快的反应来文持电中性。
正常情况下，电磁波入射到空气与等离子体的接触面上，会发生反射和折射。折
射入的电磁波，会与等离子体中的带电粒子发生碰撞，因此，电磁波在等离子体中传
播会被等离子体吸收而逐渐衰减。分析等离子体中电磁波的传播时，将等离子体看成
介质。解带有边界条件的麦克斯韦方程组及带电粒子在电磁场中的运动方程，就可以
进一步求出等离子体对电磁波的吸收作用。本文主要从理论角度研究电磁波在非磁化
等离子体中的吸收特性，故而没考虑磁场对于该吸收特性的影响。
2.2 电磁波在非磁化等离子体中的吸收特性
电磁波在非磁化等离子体中的麦克斯韦方程组为： 为电场强度，� ⃗ ⃗ 为电位移矢量，