CN108681618B - 一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置 - Google Patents
一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108681618B CN108681618B CN201810287476.6A CN201810287476A CN108681618B CN 108681618 B CN108681618 B CN 108681618B CN 201810287476 A CN201810287476 A CN 201810287476A CN 108681618 B CN108681618 B CN 108681618B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- equivalent
- medium
- determining
- plasma sheath
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置，该方法包括：预先设置等离子鞘套等效的等效介质的预设层数；确定所述等离子鞘套的厚度；根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度；根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数；根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率。本发明提供了一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置，能够确定出更加准确的等离子鞘套的透波率。
Description
技术领域
本发明涉及电磁特性检测技术领域，尤其涉及一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置。
背景技术
高速飞行器等设备在大气层中飞行时，会形成包围飞行器的等离子体鞘套。等离子体会对通信用电磁波产生折射、吸收等多种作用，从而影响无线电波的接收和传播，甚至完全中断。如何检测出等离子体鞘套的电磁传输特性非常重要。
透波率是等离子体鞘套的一项重要的电磁传输特性。现有技术中将等离子体鞘套等效为一层介质，基于这个前提来确定等离子鞘套的透波率。但是，等离子体鞘套各部位的电子密度、离子密度不尽相同，将等离子体鞘套等效为一层介质确定出的透波率准确性降低。
发明内容
本发明实施例提供了一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置，能够确定出更加准确的等离子鞘套的透波率。
一方面，本发明实施例提供了一种确定等离子鞘套的透波率的方法，包括：预先设置等离子鞘套等效的等效介质的预设层数；
确定所述等离子鞘套的厚度；
根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度；
根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数；
根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率。
进一步地，
所述根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度，包括：
根据公式一，确定厚度系数，其中，所述公式一为：
根据公式二，确定每层等效介质的厚度，其中，所述公式二为：
yn＝A×en；
其中，k为所述预设层数，A为所述厚度系数，D为所述等离子鞘套的厚度，yn为第n层等效介质的厚度，其中，n、k均为正整数。
进一步地，
该方法进一步包括：
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第一对应关系；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第二对应关系；
预先确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数，包括：
针对每层等效介质，均执行：
根据公式三确定第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，所述公式三为：
其中，Ln为第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，yq为第q层等效介质的厚度；
根据所述第一对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体谐振频率；
根据所述第二对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率；
根据公式四确定第n层等效介质的等效相对介电常数，所述公式四为：
其中，εn为第n层等效介质的等效相对介电常数，ωpn为第n层等效介质对应的等离子体谐振频率，νn为第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位。
进一步地，
该方法进一步包括：
预先设置参考厚度和透波率阈值；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第三对应关系；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第四对应关系；
预先确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述确定所述等离子鞘套的厚度，包括：
S1：初始化r＝1；
S2：根据公式五，确定第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，其中，公式五为：
Tr＝F×r，其中，Tr为第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，F为所述参考厚度；
S3：根据所述第三对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率；
S4：根据所述第四对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率；
S5：根据公式六确定第r个等效参考介质的参考相对介电常数，所述公式六为：
其中，εr为第r个等效参考介质的参考相对介电常数，ωpr为第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率，νr为第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
S6：将所述参考厚度作为第r个等效参考介质的厚度，根据第r个等效参考介质的厚度和参考相对介电常数，确定第r个等效参考介质的透波率；
S7：判断所述第r个等效参考介质的透波率是否大于等于所述透波率阈值，如果是，则执行S8，否则，执行S9；
S8：确定所述等离子鞘套的厚度为Tr。
S9：r＝r+1，返回S2。
进一步地，
所述根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率，包括：
将所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用所述一维多层介质分布电磁透射模型确定所述等离子鞘套的透波率。
另一方面，本发明实施例提供了一种确定等离子鞘套的透波率的装置，包括：
保存单元，用于保存等离子鞘套等效的等效介质的预设层数；
等离子鞘套厚度确定单元，用于确定所述等离子鞘套的厚度；
等效介质厚度确定单元，用于根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度；
等效介质介电常数确定单元，用于根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数；
透波率确定单元，用于根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率。
进一步地，
所述等效介质厚度确定单元，用于：
根据公式一，确定厚度系数，其中，所述公式一为：
根据公式二，确定每层等效介质的厚度，其中，所述公式二为：
yn＝A×en；
其中，k为所述预设层数，A为所述厚度系数，D为所述等离子鞘套的厚度，yn为第n层等效介质的厚度，其中，n、k均为正整数。
进一步地，
该装置进一步包括：
第一设置单元，用于设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第一对应关系；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第二对应关系；确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述等效介质介电常数确定单元，用于：
针对每层等效介质，均执行：
根据公式三确定第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，所述公式三为：
其中，Ln为第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，yq为第q层等效介质的厚度；
根据所述第一对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体谐振频率；
根据所述第二对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率；
根据公式四确定第n层等效介质的等效相对介电常数，所述公式四为：
其中，εn为第n层等效介质的等效相对介电常数，ωpn为第n层等效介质对应的等离子体谐振频率，νn为第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位。
进一步地，
该装置进一步包括：
第二设置单元，用于设置参考厚度和透波率阈值；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第三对应关系；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第四对应关系；确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述等离子鞘套厚度确定单元，用于执行：
S1：初始化r＝1；
S2：根据公式五，确定第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，其中，公式五为：
Tr＝F×r，其中，Tr为第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，F为所述参考厚度；
S3：根据所述第三对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率；
S4：根据所述第四对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率；
S5：根据公式六确定第r个等效参考介质的参考相对介电常数，所述公式六为：
其中，εr为第r个等效参考介质的参考相对介电常数，ωpr为第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率，νr为第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
S6：将所述参考厚度作为第r个等效参考介质的厚度，根据第r个等效参考介质的厚度和参考相对介电常数，确定第r个等效参考介质的透波率；
S7：判断所述第r个等效参考介质的透波率是否大于等于所述透波率阈值，如果是，则执行S8，否则，执行S9；
S8：确定所述等离子鞘套的厚度为Tr。
S9：r＝r+1，返回S2。
进一步地，
所述透波率确定单元，用于将所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用所述一维多层介质分布电磁透射模型确定所述等离子鞘套的透波率。
在本发明实施例中，将等离子鞘套等效为预设层数层的等效介质，分别确定出每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，基于每层等效介质的厚度和等效相对介电常数确定出等离子鞘套的透波率，不是简单的将等离子鞘套等效为一层介质，能够确定出更加准确的等离子鞘套的透波率。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种确定等离子鞘套的透波率的方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的一种确定等离子鞘套的透波率的方法的流程图；
图3是本发明一实施例提供的一种确定等离子鞘套的透波率的装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种确定等离子鞘套的透波率的方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤101：预先设置等离子鞘套等效的等效介质的预设层数；
步骤102：确定所述等离子鞘套的厚度；
步骤103：根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度；
步骤104：根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数；
步骤105：根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率。
在本发明实施例中，将等离子鞘套等效为预设层数层的等效介质，分别确定出每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，基于每层等效介质的厚度和等效相对介电常数确定出等离子鞘套的透波率，不是简单的将等离子鞘套等效为一层介质，能够确定出更加准确的等离子鞘套的透波率。
在本发明一实施例中，所述根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度，包括：
根据公式一，确定厚度系数，其中，所述公式一为：
根据公式二，确定每层等效介质的厚度，其中，所述公式二为：
yn＝A×en；
其中，k为所述预设层数，A为所述厚度系数，D为所述等离子鞘套的厚度，yn为第n层等效介质的厚度，其中，n、k均为正整数。
在本发明实施例中，每层等效介质的厚度满足公式二，每层等效介质的厚度不同，能够更加准确的反映出等离子鞘套的实际状态，进而能够确定出更加准确的等离子鞘套的透波率。
其中，等离子鞘套的等效介质由形成所述等离子鞘套的目标的表面向外一层一层地依次排布。第n层等效介质与第n+1层等效介质相邻，第n+1层等效介质在第n层等效介质的外侧。
具体地，位于形成等离子鞘套的目标的表面的等效介质为第1层等效介质，由第1层等效介质向外依次是第2层等效介质至第k层等效介质。
另外，在一种实现方式中，k大于等于2。例如：k为2、4、6、8、10、12等。
在本发明一实施例中，该方法进一步包括：
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第一对应关系；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第二对应关系；
预先确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数，包括：
针对每层等效介质，均执行：
根据公式三确定第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，所述公式三为：
其中，Ln为第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，yq为第q层等效介质的厚度；
根据所述第一对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体谐振频率；
根据所述第二对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率；
根据公式四确定第n层等效介质的等效相对介电常数，所述公式四为：
其中，εn为第n层等效介质的等效相对介电常数，ωpn为第n层等效介质对应的等离子体谐振频率，νn为第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位。
在本发明实施例中，n＝1，2，···，k。第一对应关系、第二对应关系可以通过历史数据和测试等方法确定出来。
其中，等离子鞘套的等效介质由形成所述等离子鞘套的目标的表面向外一层一层地依次排布。第n层等效介质与第n+1层等效介质相邻，第n+1层等效介质在第n层等效介质的外侧。
具体地，位于形成等离子鞘套的目标的表面的等效介质为第1层等效介质，由第1层等效介质向外依次是第2层等效介质至第k层等效介质。
在本发明一实施例中，该方法进一步包括：
预先设置参考厚度和透波率阈值；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第三对应关系；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第四对应关系；
预先确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述确定所述等离子鞘套的厚度，包括：
S1：初始化r＝1；
S2：根据公式五，确定第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，其中，公式五为：
Tr＝F×r，其中，Tr为第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，F为所述参考厚度；
S3：根据所述第三对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率；
S4：根据所述第四对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率；
S5：根据公式六确定第r个等效参考介质的参考相对介电常数，所述公式六为：
其中，εr为第r个等效参考介质的参考相对介电常数，ωpr为第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率，νr为第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
S6：将所述参考厚度作为第r个等效参考介质的厚度，根据第r个等效参考介质的厚度和参考相对介电常数，确定第r个等效参考介质的透波率；
S7：判断所述第r个等效参考介质的透波率是否大于等于所述透波率阈值，如果是，则执行S8，否则，执行S9；
S8：确定所述等离子鞘套的厚度为Tr。
S9：r＝r+1，返回S2。
在本发明实施例中，参考厚度的取值范围可以为(0，20mm]。举例来说，参考厚度可以为5mm、10mm、12mm、20mm等。
透波率阈值的取值范围可以为[90％，100％)，举例来说，透波率阈值可以为90％、95％、99％、99.9％等。
第三对应关系、第四对应关系可以通过历史数据和测试等方法确定出来。第三对应关系可以与第一对应关系相同。第四对应关系可以与第二对应关系相同。
在执行S6时，可以将第r个等效参考介质的厚度和参考相对介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用一维多层介质分布电磁透射模型确定第r个等效参考介质的透波率。
其中，等离子鞘套的等效参考介质由形成所述等离子鞘套的目标的表面向外一层一层地依次排布。第r个等效参考介质与第r+1个等效参考介质相邻，第r+1个等效参考介质位于第r个等效参考介质的外侧。
在本发明一实施例中，所述根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率，包括：
将所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用所述一维多层介质分布电磁透射模型确定所述等离子鞘套的透波率。
如图2所示，本发明实施例提供了一种确定等离子鞘套的透波率的方法，包括：
步骤201：预先设置等离子鞘套等效的等效介质的预设层数，预先设置到形成等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第一对应关系，预先设置到形成等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第二对应关系，预先确定等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率。
举例来说，形成等离子鞘套的目标可以为高速飞行器。第一对应关系可以为到高速飞行器的表面的距离与等离子体谐振频率的对应关系。第二对应关系可以为到高速飞行器的表面的距离与等离子体碰撞频率的对应关系。
步骤202：确定等离子鞘套的厚度。
具体地，可以通过步骤S1-S9来实现。其中的第三对应关系可以与第一对应关系相同，第四对应关系可以与第二对应关系相同。
步骤203：根据公式一，确定厚度系数，其中，公式一为：
步骤204：根据公式二，确定每层等效介质的厚度，其中，公式二为：
yn＝A×en；
其中，k为预设层数，A为厚度系数，D为等离子鞘套的厚度，yn为第n层等效介质的厚度，其中，n、k均为正整数。
优选地，k为6。
步骤205：针对每层等效介质，均执行：根据公式三确定第n层等效介质到形成等离子鞘套的目标的表面的距离，根据第一对应关系和第n层等效介质到形成等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体谐振频率；根据第二对应关系和第n层等效介质到形成等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率；根据公式四确定第n层等效介质的等效相对介电常数。
其中，所述公式三为：
其中，Ln为第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，yq为第q层等效介质的厚度；
所述公式四为：
其中，εn为第n层等效介质的等效相对介电常数，ωpn为第n层等效介质对应的等离子体谐振频率，νn为第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位。
步骤206：将等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用一维多层介质分布电磁透射模型确定等离子鞘套的透波率。
通过本发明实施例能够更加准确地确定出非均匀等离子鞘套的透波率。
如图3所示，本发明实施例提供了一种确定等离子鞘套的透波率的装置，包括：
保存单元301，用于保存等离子鞘套等效的等效介质的预设层数；
等离子鞘套厚度确定单元302，用于确定所述等离子鞘套的厚度；
等效介质厚度确定单元303，用于根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度；
等效介质介电常数确定单元304，用于根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数；
透波率确定单元305，用于根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率。
在本发明一实施例中，所述等效介质厚度确定单元，用于：
根据公式一，确定厚度系数，其中，所述公式一为：
根据公式二，确定每层等效介质的厚度，其中，所述公式二为：
yn＝A×en；
其中，k为所述预设层数，A为所述厚度系数，D为所述等离子鞘套的厚度，yn为第n层等效介质的厚度，其中，n、k均为正整数。
在本发明一实施例中，该装置进一步包括：
第一设置单元，用于设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第一对应关系；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第二对应关系；确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述等效介质介电常数确定单元，用于：
针对每层等效介质，均执行：
根据公式三确定第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，所述公式三为：
其中，Ln为第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，yq为第q层等效介质的厚度；
根据所述第一对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体谐振频率；
根据所述第二对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率；
根据公式四确定第n层等效介质的等效相对介电常数，所述公式四为：
其中，εn为第n层等效介质的等效相对介电常数，ωpn为第n层等效介质对应的等离子体谐振频率，νn为第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位。
在本发明一实施例中，该装置进一步包括：
第二设置单元，用于设置参考厚度和透波率阈值；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第三对应关系；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第四对应关系；确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述等离子鞘套厚度确定单元，用于执行：
S1：初始化r＝1；
S2：根据公式五，确定第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，其中，公式五为：
Tr＝F×r，其中，Tr为第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，F为所述参考厚度；
S3：根据所述第三对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率；
S4：根据所述第四对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率；
S5：根据公式六确定第r个等效参考介质的参考相对介电常数，所述公式六为：
其中，εr为第r个等效参考介质的参考相对介电常数，ωpr为第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率，νr为第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
S6：将所述参考厚度作为第r个等效参考介质的厚度，根据第r个等效参考介质的厚度和参考相对介电常数，确定第r个等效参考介质的透波率；
S7：判断所述第r个等效参考介质的透波率是否大于等于所述透波率阈值，如果是，则执行S8，否则，执行S9；
S8：确定所述等离子鞘套的厚度为Tr。
S9：r＝r+1，返回S2。
在本发明一实施例中，所述透波率确定单元，用于将所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用所述一维多层介质分布电磁透射模型确定所述等离子鞘套的透波率。
本发明各个实施例至少具有如下有益效果：
1、在本发明实施例中，将等离子鞘套等效为预设层数层的等效介质，分别确定出每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，基于每层等效介质的厚度和等效相对介电常数确定出等离子鞘套的透波率，不是简单的将等离子鞘套等效为一层介质，能够确定出更加准确的等离子鞘套的透波率。
2、在本发明实施例中，每层等效介质的厚度满足公式二，每层等效介质的厚度不同，能够更加准确的反映出等离子鞘套的实际状态，进而能够确定出更加准确的等离子鞘套的透波率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种确定等离子鞘套的透波率的方法，其特征在于，预先设置等离子鞘套等效的等效介质的预设层数，包括：
确定所述等离子鞘套的厚度；
根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度；
根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数；
根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率；
所述根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度，包括：
根据公式一，确定厚度系数，其中，所述公式一为：
根据公式二，确定每层等效介质的厚度，其中，所述公式二为：
yn＝A×en；
其中，k为所述预设层数，A为所述厚度系数，D为所述等离子鞘套的厚度，yn为第n层等效介质的厚度，其中，n、k均为正整数；
进一步包括：
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第一对应关系；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第二对应关系；
预先确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数，包括：
针对每层等效介质，均执行：
根据公式三确定第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，所述公式三为：
其中，Ln为第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，yq为第q层等效介质的厚度；
根据所述第一对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体谐振频率；
根据所述第二对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率；
根据公式四确定第n层等效介质的等效相对介电常数，所述公式四为：
其中，εn为第n层等效介质的等效相对介电常数，ωpn为第n层等效介质对应的等离子体谐振频率，νn为第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
所述根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率，包括：
将所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用所述一维多层介质分布电磁透射模型确定所述等离子鞘套的透波率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
进一步包括：
预先设置参考厚度和透波率阈值；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第三对应关系；
预先设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第四对应关系；
预先确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述确定所述等离子鞘套的厚度，包括：
S1：初始化r＝1；
S2：根据公式五，确定第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，其中，公式五为：
Tr＝F×r，其中，Tr为第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，F为所述参考厚度；
S3：根据所述第三对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率；
S4：根据所述第四对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率；
S5：根据公式六确定第r个等效参考介质的参考相对介电常数，所述公式六为：
其中，εr为第r个等效参考介质的参考相对介电常数，ωpr为第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率，νr为第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
S6：将所述参考厚度作为第r个等效参考介质的厚度，根据第r个等效参考介质的厚度和参考相对介电常数，确定第r个等效参考介质的透波率；
S7：判断所述第r个等效参考介质的透波率是否大于等于所述透波率阈值，如果是，则执行S8，否则，执行S9；
S8：确定所述等离子鞘套的厚度为Tr；
S9：r＝r+1，返回S2。
3.一种确定等离子鞘套的透波率的装置，其特征在于，包括：
保存单元，用于保存等离子鞘套等效的等效介质的预设层数；
等离子鞘套厚度确定单元，用于确定所述等离子鞘套的厚度；
等效介质厚度确定单元，用于根据所述等离子鞘套的厚度和所述预设层数，确定每层等效介质的厚度；
等效介质介电常数确定单元，用于根据每层等效介质的厚度，确定每层等效介质的等效相对介电常数；
透波率确定单元，用于根据所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效相对介电常数，确定所述等离子鞘套的透波率；
所述等效介质厚度确定单元，用于：
根据公式一，确定厚度系数，其中，所述公式一为：
根据公式二，确定每层等效介质的厚度，其中，所述公式二为：
yn＝A×en；
其中，k为所述预设层数，A为所述厚度系数，D为所述等离子鞘套的厚度，yn为第n层等效介质的厚度，其中，n、k均为正整数；
进一步包括：
第一设置单元，用于设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第一对应关系；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第二对应关系；确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述等效介质介电常数确定单元，用于：
针对每层等效介质，均执行：
根据公式三确定第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，所述公式三为：
其中，Ln为第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，yq为第q层等效介质的厚度；
根据所述第一对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体谐振频率；
根据所述第二对应关系和第n层等效介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率；
根据公式四确定第n层等效介质的等效相对介电常数，所述公式四为：
其中，εn为第n层等效介质的等效相对介电常数，ωpn为第n层等效介质对应的等离子体谐振频率，νn为第n层等效介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
所述透波率确定单元，用于将所述等离子鞘套的每层等效介质的厚度和等效介电常数作为一维多层介质分布电磁透射模型的输入，利用所述一维多层介质分布电磁透射模型确定所述等离子鞘套的透波率。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
进一步包括：
第二设置单元，用于设置参考厚度和透波率阈值；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体谐振频率的第三对应关系；设置到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离与等离子体碰撞频率的第四对应关系；确定所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率；
所述等离子鞘套厚度确定单元，用于执行：
S1：初始化r＝1；
S2：根据公式五，确定第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，其中，公式五为：
Tr＝F×r，其中，Tr为第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，F为所述参考厚度；
S3：根据所述第三对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率；
S4：根据所述第四对应关系和第r个等效参考介质到形成所述等离子鞘套的目标的表面的距离，确定第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率；
S5：根据公式六确定第r个等效参考介质的参考相对介电常数，所述公式六为：
其中，εr为第r个等效参考介质的参考相对介电常数，ωpr为第r个等效参考介质对应的等离子体谐振频率，νr为第r个等效参考介质对应的等离子体碰撞频率，ω0为所述等离子鞘套对应的入射电磁波的角频率，j为虚数单位；
S6：将所述参考厚度作为第r个等效参考介质的厚度，根据第r个等效参考介质的厚度和参考相对介电常数，确定第r个等效参考介质的透波率；
S7：判断所述第r个等效参考介质的透波率是否大于等于所述透波率阈值，如果是，则执行S8，否则，执行S9；
S8：确定所述等离子鞘套的厚度为Tr；
S9：r＝r+1，返回S2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810287476.6A CN108681618B (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810287476.6A CN108681618B (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108681618A CN108681618A (zh) | 2018-10-19 |
| CN108681618B true CN108681618B (zh) | 2022-03-01 |
Family
ID=63799849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810287476.6A Active CN108681618B (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108681618B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104378170A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-25 | 西安电子科技大学 | 一种临近空间动态等离子鞘套信道建模及模拟的方法 |
| CN106058458A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-10-26 | 武汉市迅捷时代信息技术有限公司 | 一种宽频带智能超材料大角度透波天线罩及其天线系统 |
| CN106611083A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-03 | 北京临近空间飞行器系统工程研究所 | 高超声速飞行器等离子体鞘套与电磁波相互作用预测方法 |
| CN106872972A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-20 | 北京环境特性研究所 | 基于六维插值的临近空间目标电磁散射数据获取方法 |
| CN106934095A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-07-07 | 西安电子科技大学 | 一种基于分层结构的动态等离子鞘套电子密度建模方法 |
| CN107491580A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-12-19 | 西安电子科技大学 | 高速飞行器等离子体鞘套径向时变电子密度模拟方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105260507B (zh) * | 2015-09-16 | 2018-06-26 | 西安电子科技大学 | 一种快速的动态等离子鞘套电波传播计算方法 |
| CN105574296A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-11 | 西安电子科技大学 | 一种烧蚀飞行器表面的电磁散射仿真方法 |
| US20170358431A1 (en) * | 2016-06-13 | 2017-12-14 | Applied Materials, Inc. | Systems and methods for controlling a voltage waveform at a substrate during plasma processing |
-
2018
- 2018-03-30 CN CN201810287476.6A patent/CN108681618B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104378170A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-25 | 西安电子科技大学 | 一种临近空间动态等离子鞘套信道建模及模拟的方法 |
| CN106058458A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-10-26 | 武汉市迅捷时代信息技术有限公司 | 一种宽频带智能超材料大角度透波天线罩及其天线系统 |
| CN106611083A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-03 | 北京临近空间飞行器系统工程研究所 | 高超声速飞行器等离子体鞘套与电磁波相互作用预测方法 |
| CN106934095A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-07-07 | 西安电子科技大学 | 一种基于分层结构的动态等离子鞘套电子密度建模方法 |
| CN106872972A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-20 | 北京环境特性研究所 | 基于六维插值的临近空间目标电磁散射数据获取方法 |
| CN107491580A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-12-19 | 西安电子科技大学 | 高速飞行器等离子体鞘套径向时变电子密度模拟方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "EM inverse scattering analysis of plasma frequency and electron collision frequency based on genetic algorithm";haochuan deng等;《2016 Progress in Electromagnetic Research Symposium (PIERS)》;20160811;4406-4409 * |
| "多层介质目标及介质覆盖金属目标的电磁散射特性分析";牛雪;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)信息科技辑》;20160315(第03期);I135-8 * |
| "时空非均匀等离子体鞘套中太赫兹波的传播特性";陈伟;《物理学报》;20170401;第66卷(第8期);1-7 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108681618A (zh) | 2018-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2089668B1 (en) | Method for contactless capacitive thickness measurements | |
| US8645086B1 (en) | Stress function calibration method | |
| CN107391880B (zh) | 一种精确高效的天线罩电性能分析方法 | |
| CN107958105B (zh) | 一种利用等离子涂层减小电磁波在金属表面反射的方法 | |
| EP2736048A1 (en) | Transparent conductive film | |
| CN108681618B (zh) | 一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置 | |
| Hincks et al. | A high-resolution view of the filament of gas between Abell 399 and Abell 401 from the Atacama Cosmology Telescope and MUSTANG-2 | |
| CN106980095A (zh) | 一种基于改进k‑k算法的超材料电磁参数反演方法 | |
| CN110472356B (zh) | 一种电磁波多入射角度下的复合材料电磁参数计算方法 | |
| CN106611083A (zh) | 高超声速飞行器等离子体鞘套与电磁波相互作用预测方法 | |
| CN116593989A (zh) | 一种基于雷达海杂波的对流层波导反演方法及系统 | |
| Jaroszynski | FRBs: the Dispersion Measure of Host Galaxies | |
| CN110246736B (zh) | 一种多页法拉第杯及测量方法 | |
| CN105336637A (zh) | 量测晶圆变形的方法 | |
| CN110568431B (zh) | 一种类Blake雷达侦察距离计算方法 | |
| CN105487059B (zh) | 一种基于逆时反演的穿墙雷达基准面校正方法 | |
| CN111781148B (zh) | 一种薄膜纵向不均匀性检测方法、装置及终端和检测系统 | |
| Bourke et al. | Errors in the shielding effectiveness of cavities due to stair-cased meshing in FDTD: Application of empirical correction factors | |
| CN115659607A (zh) | 一种多层透波结构的确定方法 | |
| CN107977479A (zh) | 电磁波的空间传播场的计算方法和装置 | |
| CN114660804A (zh) | 一种频域光学元件面形误差的计算方法、系统和介质 | |
| KR101456145B1 (ko) | 터널 내외의 폭압에 의한 인원 및 장비 피해 산출방법 | |
| US10001579B2 (en) | High frequency electromagnetic induction | |
| CN112986943A (zh) | 一种计算蜂窝复合材料目标电磁散射的方法 | |
| CN112214842A (zh) | 声衬设计方法、装置、设备及存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |