基于混合大气传输模型的单脉冲高功率微波大气击穿理论与实验研究

• 作者: 余道杰 侯德亭 周东方 夏蔚 张德伟 杨建宏 林竞羽 王利萍 胡涛 饶育萍 魏进进
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 高功率微波 混合大气 大气击穿 阈值
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 205-211
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.014207

摘要

综合考虑高功率微波强电场作用下的热致快速电子效应、碰撞频率、电离频率等充分体现高功率微波特性的参量模型,基于高功率微波混合大气传输模型,提出了单脉冲高功率微波混合大气统一非线性击穿模型,定义了单脉冲高功率微波击穿阈值.理论研究结果表明:考虑中性气体分子极化作用以及电子的碰撞热效应后,大气击穿时对应的等离子体频率明显变大；大气击穿阈值随高度的增加先逐渐减小然后增大,在30-60 km区域存在一个极小值.开展了X波段窄带高功率微波单脉冲大气击穿实验研究,得到了典型条件下的高功率微波击穿现象、波形和阈值,且与理论结果一致性较好.