一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置
本专利技术涉及电磁特性检测
，尤其涉及一种确定等离子鞘套的透波率的方法及装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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：初本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。3.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。4.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。5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：满良，邓浩川，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11