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随着通讯技术的不断发展与等离子体技术的日益成熟,将等离子体天线应用于通讯系统的替代传统天线已经成为相关领域研究的一大热点。因此,本文等离子体基础构件的结构、等离子体单元的生成、等离子体天线的基本理论和研制等方面进行了研究,旨在探明将TCP技术研制的等离子体天线实现的可能性以及等离子体天线实现方法,为 的可重构等离子天线/天线阵、等离子体隐形天线及基于等离子技术的微波镜/反射器的研究提供必要的理论及技术准备。
本文的研究结果表明,等离子体天线实现的关键是在明晰无场冷等离子体中电磁波传播的理论及电离能量与等离子体单元轴向长度关联关系的基础上,并正确的选择和设计等离子体激励方式及信号耦合方式后,TCP方式生成的等离子体天线是可以实现的,该等离子体天线能够良好的接收FM频段信号。
本文首先论述了等离子体中电磁波传播的基本理论、等离子体生成技术背景及研究等离子体天线的必要性。第二章对等离子体基础构件的结构、TCP生成等离子体的基础理论和实现方法如等离子体激励线圈的形式与设计、激励源匹配电路的形式及等离子体单元生成的实验装置等进行了研究,在此基础上首次提出了将TCP生成等离子体的方式应用于等离子体天线技术。随后在第三章对传统金属天线与等离子体天线进行了比较,给出了等离子体天线表面波传播的基础理论和等离子体天线的物理特性,为等离子体天线的实现奠定了理论基础。最后给出了等离子体接收系统实验装置的构成,对FM波段等离子体天线实验测量结果进行了分析。
本文对等离子体TCP生成技术应用于等离子体天线和等离子体天线的实现做了初步探索,取得了不少有益结论, 并用理论和数值结果进行了验证。该研究对于等离子体天线/天线阵的进一步研究有一定指导意义和潜在应用价值。