通常,等离子体可以等效为一种介质,而介质表现出的特性又由等效介电常数表征,等离子体的主要特性参量如电子密度和碰撞频率,可以用微波测量介质电参数的方法来研究等离子体特性。本文主要采用反射法分析等离子体特性参量。主要内容如下:1.分析了理想条件下平板型和圆柱型等离子体的反射特性,用几何光学法推导了自由空间中的平板型和圆柱型等离子体的反射系数关于电子密度和碰撞频率的表达式,以及平板型等离子体后加金属反射板情况下反射系数的表达式。仿真了不同大小的等离子体在不同频率、不同电子密度以及不同碰撞频率下的反射系数。仿真结果得到,等离子体厚度、入射波频率、碰撞频率一定的情况下,不同的电子密度对应相同的反射系数,即出现多值性问题。2.分析了非理想条件情况下等离子体的反射特性,基于场解法建立了激波管等离子体电磁模型,得到反射系数关于电子密度和碰撞频率的表达式;并用传输线理论建立等效电路模型,可以得到相同结果。本文采用路解法分析等离子体特性参量。3.针对场或者路的电磁模型求解等离子体特性参量时出现的多值问题,采用改进遗传算法,优化得到最优解。4.通过实验数据,最终计算出等离子体的电子密度和碰撞频率。本文使用点频式反射法计算等离子体特性参量,测得的等离子体电子密度范围为10¹⁰¹0¹²e/cm³,碰撞频率范围为10⁹¹0¹¹Hz,持续时间大约为几百微秒。